專利名稱：一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，適用于2300開爾文(K)以下氣流高溫傳感器穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，屬于高溫傳感器校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
國內(nèi)的氣流高溫傳感器穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)裝置，一般采用煤油與空氣混合燃燒的熱校準(zhǔn)風(fēng)洞，燃燒室為蒸發(fā)環(huán)管式，設(shè)有穩(wěn)定段用于整流，所能校準(zhǔn)的最高溫度為2000K。目前在航空、航天等國防領(lǐng)域，所涉及的測(cè)量溫度越來越高，有些發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流溫度已達(dá)2300K。由于溫度高，且對(duì)高溫氣流溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度要求高，目前尚缺乏滿足需求的氣流高溫傳感器穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服已有氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置存在的不足，提出一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，包括燃?xì)獍l(fā)生器、煤油供應(yīng)系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)與測(cè)控系統(tǒng)。所述燃?xì)獍l(fā)生器的主要功能是，使煤油與空氣或氧氣摻混，燃燒后產(chǎn)生高溫燃?xì)?，為校?zhǔn)裝置提供所需的溫度場(chǎng)。所述煤油供應(yīng)系統(tǒng)的主要功能是按照燃?xì)獍l(fā)生器的工況要求，將液體煤油供應(yīng)到燃?xì)獍l(fā)生器。所述空氣供應(yīng)系統(tǒng)的主要功能是按照燃?xì)獍l(fā)生器的工況要求，將壓縮空氣供應(yīng)到燃?xì)獍l(fā)生器中，以完成吹除和空氣供應(yīng)的要求。所述氧氣供應(yīng)系統(tǒng)的主要功能是按照燃?xì)獍l(fā)生器的最高工況要求，將壓縮氧氣供應(yīng)到燃?xì)獍l(fā)生器中。所述水冷系統(tǒng)的主要功能是冷卻燃?xì)獍l(fā)生器。所述測(cè)控系統(tǒng)的主要功能是對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器的燃?xì)鉁囟群蛪毫Φ葏?shù)進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)，對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器的工作時(shí)序進(jìn)行控制。其連接關(guān)系為燃?xì)獍l(fā)生器分別與煤油供應(yīng)系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)與測(cè)控系統(tǒng)連接，水冷系統(tǒng)在燃?xì)獍l(fā)生器的周圍，起到冷卻作用。所述燃?xì)獍l(fā)生器包括氣液噴嘴、燃燒室、收縮段、均流段、試驗(yàn)段；其中氣液噴嘴包括氣體噴嘴和液體噴嘴，氣體噴嘴嵌套在液體噴嘴外圍，二者之間的間隙為7mm 10mm。燃?xì)獍l(fā)生器各組成部分的連接關(guān)系為氣液噴嘴的出口與燃燒室的入口相連，燃燒室的出口與收縮段的入口相連，收縮段的出口與均流段的入口相連，均流段的出口與試驗(yàn)段的入口相連，其中均流段與試驗(yàn)段采用螺紋連接，氣液噴嘴與燃燒室、燃燒室與收縮段以及收縮段與均流段均采用焊接的方式連接。所述燃?xì)獍l(fā)生器包含3至6組氣液噴嘴。所述液體噴嘴采用離心式結(jié)構(gòu)，用于噴注和霧化煤油。所述氣體噴嘴采用旋流式結(jié)構(gòu)，沿氣體噴嘴軸向的兩個(gè)截面上，各布置三個(gè)小孔，每個(gè)截面上的三個(gè)小孔沿圓周方向均勻分布，兩個(gè)截面上的小孔之間整體上成50 70°夾角。所述用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置的燃燒介質(zhì)為煤油，氣流溫度在2100K以下時(shí)，采用空氣與煤油混合燃燒，氣流溫度在2100K 2300K之間時(shí)，采用空氣加氧氣與煤油混合燃燒。有益效果本發(fā)明提出的用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置與已有校準(zhǔn)裝置相比較，具有如下優(yōu)點(diǎn)①溫場(chǎng)品質(zhì)好、燃燒效率高、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單；②可以解決2300K以下氣流高溫傳感器穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的問題。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例中用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例中燃?xì)獍l(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，7-氣液噴嘴；8_燃燒室；9_收縮段；10-均流段；11-試驗(yàn)段；圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例中氣液噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，12-氣體噴嘴12 ；13-液體噴嘴；圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例中3組氣液噴嘴在燃?xì)獍l(fā)生器中的排布示意圖；圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例中氣體噴嘴上小孔的位置示意圖；圖5(&)為氣體噴嘴的軸向剖面示意圖；圖5(b)為圖5(a)中氣體噴嘴的A-A截面示意圖；圖5(c)為圖5(a)中氣體噴嘴的B-B截面示意圖；其中，14-A-A截面上的小孔截面上的小孔。
具體實(shí)施例方式為了更好的說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖，通過I個(gè)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做
進(jìn)一步說明。一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括燃?xì)獍l(fā)生器(I)、煤油供應(yīng)系統(tǒng)(2)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)(3)、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)(4)、水冷系統(tǒng)(5)與測(cè)控系統(tǒng)⑶。燃?xì)獍l(fā)生器(I)的主要功能是，使煤油與空氣或氧氣摻混，燃燒后產(chǎn)生高溫燃?xì)?，為校?zhǔn)裝置提供所需的溫度場(chǎng)。煤油供應(yīng)系統(tǒng)(2)的主要功能是按照燃?xì)獍l(fā)生器(I)的工況要求，將液體煤油供應(yīng)到燃?xì)獍l(fā)生器(I)?？諝夤?yīng)系統(tǒng)(3)的主要功能是按照燃?xì)獍l(fā)生器的工況要求，將壓縮空氣供應(yīng)到燃?xì)獍l(fā)生器(I)中，以完成吹除和空氣供應(yīng)的要求。氧氣供應(yīng)系統(tǒng)(4)的主要功能是按照燃?xì)獍l(fā)生器的最高工況要求，將壓縮氧氣供應(yīng)到燃?xì)獍l(fā)生器(I)中。水冷系統(tǒng)(5)的主要功能是冷卻燃?xì)獍l(fā)生器(I)。測(cè)控系統(tǒng)￠)的主要功能是對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器(I)的燃?xì)鉁囟群蛪毫Φ葏?shù)進(jìn)行測(cè)量；同時(shí)，對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器(I)的工作時(shí)序進(jìn)行控制。其連接關(guān)系為燃?xì)獍l(fā)生器(I)分別與煤油供應(yīng)系統(tǒng)(2)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)(3)、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)(4)與測(cè)控系統(tǒng)(6)連接，水冷系統(tǒng)(5)在燃?xì)獍l(fā)生器(I)的周圍，起到冷卻作用。 燃?xì)獍l(fā)生器⑴的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括氣液噴嘴(7)、燃燒室(8)、收縮段(9)、均流段(10)、試驗(yàn)段(11);其中氣液噴嘴(7)包括氣體噴嘴(12)和液體噴嘴(13)，氣體噴嘴(12)嵌套在液體噴嘴(13)外圍，如圖3所示，二者之間的間隙為7mm 10mm。在燃燒室⑶后設(shè)計(jì)收縮段(9)，對(duì)高溫燃?xì)饬鬟M(jìn)行梳理，提高溫場(chǎng)的品質(zhì)。在收縮段(9)后設(shè)計(jì)直段，作為試驗(yàn)段(11)，用于安裝被校溫度傳感器與標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器。燃?xì)獍l(fā)生器⑴各組成部分的連接關(guān)系為氣液噴嘴(7)的出口與燃燒室⑶的入口相連，燃燒室⑶的出口與收縮段(9)的入口相連，收縮段(9)的出口與均流段(10)的入口相連，均流段(10)的出口與試驗(yàn)段(11)的入口相連，其中均流段(10)與試驗(yàn)段(11)采用螺紋連接，氣液噴嘴(7)與燃燒室(8)、燃燒室(8)與收縮段(9)以及收縮段(9)與均流段(10)均采用焊接的方式連接。燃?xì)獍l(fā)生器(I)包含3組氣液噴嘴(7)，3組氣液噴嘴(7)沿燃?xì)獍l(fā)生器(I)的內(nèi)腔圓周方向均勻分布，如圖4所示。圖4是燃?xì)獍l(fā)生器(I)軸向的截面示意圖。所述液體噴嘴(13)采用離心式結(jié)構(gòu)，用于噴注和霧化煤油。煤油經(jīng)離心式噴嘴噴注并霧化，霧化后油霧的粒徑不超過100 u m。所述氣體噴嘴(12)采用旋流式結(jié)構(gòu)，沿氣體噴嘴(12)軸向的兩個(gè)截面(如圖5中所示A-A截面和B-B截面)上，各布置三個(gè)小孔，每個(gè)截面上的三個(gè)小孔沿圓周方向均勻分布，兩個(gè)截面上的小孔之間整體上成50 70°夾角。所述用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置的燃燒介質(zhì)為煤油，氣流溫度在2100K以下時(shí)，采用空氣與煤油混合燃燒，溫度在2100K 2300K之間時(shí)，采用空氣加氧氣與煤油混合燃燒。
權(quán)利要求
1.一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于其包括燃?xì)獍l(fā)生器(I)、煤油供應(yīng)系統(tǒng)(2)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)(3)、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)(4)、水冷系統(tǒng)(5)與測(cè)控系統(tǒng)(6)； 所述燃?xì)獍l(fā)生器(I)的主要功能是，使煤油與空氣或氧氣摻混，燃燒后產(chǎn)生高溫燃?xì)猓瑸樾?zhǔn)裝置提供所需的溫度場(chǎng)； 所述煤油供應(yīng)系統(tǒng)(2)的主要功能是按照燃?xì)獍l(fā)生器(I)的工況要求，將液體煤油供應(yīng)到燃?xì)獍l(fā)生器(I); 所述空氣供應(yīng)系統(tǒng)(3)的主要功能是按照燃?xì)獍l(fā)生器的工況要求，將壓縮空氣供應(yīng)到燃?xì)獍l(fā)生器(I)中，以完成吹除和空氣供應(yīng)的要求； 所述氧氣供應(yīng)系統(tǒng)(4)的主要功能是按照燃?xì)獍l(fā)生器的最高工況要求，將壓縮氧氣供應(yīng)到燃?xì)獍l(fā)生器(I)中； 所述水冷系統(tǒng)(5)的主要功能是冷卻燃?xì)獍l(fā)生器(I)； 所述測(cè)控系統(tǒng)￠)的主要功能是對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器(I)的燃?xì)鉁囟群蛪毫Φ葏?shù)進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)，對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器(I)的工作時(shí)序進(jìn)行控制； 其連接關(guān)系為 燃?xì)獍l(fā)生器(I)分別與煤油供應(yīng)系統(tǒng)(2)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)(3)、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)(4)與測(cè)控系統(tǒng)(6)連接，水冷系統(tǒng)(5)在燃?xì)獍l(fā)生器(I)的周圍，起到冷卻作用。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述燃?xì)獍l(fā)生器(I)包括氣液噴嘴(7)、燃燒室(8)、收縮段(9)、均流段(10)、試驗(yàn)段(11)；其中氣液噴嘴(7)包括氣體噴嘴(12)和液體噴嘴(13)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于燃?xì)獍l(fā)生器(I)各組成部分的連接關(guān)系為氣液噴嘴(7)的出口與燃燒室(8)的入口相連，燃燒室(8)的出口與收縮段(9)的入口相連，收縮段(9)的出口與均流段(10)的入口相連，均流段(10)的出口與試驗(yàn)段(11)的入口相連，其中均流段(10)與試驗(yàn)段(11)采用螺紋連接，氣液噴嘴(7)與燃燒室(8)、燃燒室(8)與收縮段(9)以及收縮段(9)與均流段(10)均采用焊接的方式連接。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于氣體噴嘴(12)嵌套在液體噴嘴(13)外圍，二者之間的間隙為7mm 10mm。
5.如權(quán)利要求I至4之一所述的一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述燃?xì)獍l(fā)生器(I)包含3至6組氣液噴嘴(7)。
6.如權(quán)利要求2至5之一所述的一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述液體噴嘴(13)采用離心式結(jié)構(gòu)，用于噴注和霧化煤油。
7.如權(quán)利要求2至6之一所述的一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述氣體噴嘴(12)采用旋流式結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求2至7之一所述的一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于在氣體噴嘴(12)上，沿氣體噴嘴(12)軸向的兩個(gè)截面上，各布置三個(gè)小孔，每個(gè)截面上的三個(gè)小孔沿圓周方向均勻分布，兩個(gè)截面上的小孔之間整體上成50 70°夾角。
9.如權(quán)利要求I至8之一所述的一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置的燃燒介質(zhì)為煤油，氣流溫度在2IOOK以下時(shí)，采用空氣與煤油混合燃燒，氣流溫度在2100K 2300K之間時(shí)，采用空氣加氧氣與煤油 混合燃燒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于氣液噴嘴的氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置，適用于2300K以下氣流高溫傳感器穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，屬于高溫傳感器校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用燃?xì)獍l(fā)生器、煤油供應(yīng)系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、氧氣供應(yīng)系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)以及測(cè)控系統(tǒng)等組成氣流高溫傳感器校準(zhǔn)裝置。為保證高溫傳感器校準(zhǔn)時(shí)的溫場(chǎng)品質(zhì)，采用氣液噴嘴式燃?xì)獍l(fā)生器與收斂直段相結(jié)合的方式。它具有溫場(chǎng)品質(zhì)好、燃燒效率高、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，可以解決2300K以下氣流高溫傳感器穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的問題。
文檔編號(hào)G01M9/00GK102980737SQ20121050927
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者趙儉, 楊永軍 申請(qǐng)人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所