【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机试验装置领域，尤其涉及一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置。
技术介绍
1、高空点火和再启动是航空发动机燃烧室的普遍要求，在高空条件下，由于空气压力、温度和密度显著降低，发生高空熄火后，需要尽快点火恢复动力。造成航空发动机高空熄火的原因非常多，如燃烧室入口气流强烈扰动、不稳定燃烧、瞬时供油不足、吸雨、吸雹以及吸入尾气等情况都会导致发动机熄火，而发动机高空熄火严重时会导致飞机坠毁，因此模拟高空实验对于航空动力的发展具有重大意义。
2、高空环境会导致流动和喷雾状况恶化，从而使燃烧室的点火变得困难。发动机燃烧室的点火过程包含复杂的机理，涉及湍流流动、化学燃烧及多种因素的耦合。在喷雾点火过程中，液体燃料的雾化、蒸发和随后的化学反应使整个过程变得复杂，预测点火稳定极限和理解火焰传播机制对于燃烧室的设计至关重要。
3、为了更好地模拟发动机在高空和高原机场的启动情况，需要验证环形燃烧室在高空台模拟高空中低压、低温的空气条件下，进行高空条件下的点火性能试验，以确定其对主燃烧室点火性能的影响。
4、因此，如何提供一款高空点火机理研究的环形燃烧室装置，通过改变供油流量及空气流量的大小，实现不同工况下环形燃烧室的点火性能试验，成为本领域技术人员亟待解决的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，通过改变供油流量及空气流量的大小，实现不同工况下环形燃烧室的点火性能试验。
2、为解决上述技术问
3、本专利技术一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，包括支撑组件、配气室组件、环形燃烧室组件、抽低压组件和供油组件，所述配气室组件、环形燃烧室组件和抽低压组件自下而上依次组合安装，并固定连接在所述支撑组件的顶部，所述供油组件套装连接在所述配气室组件的外侧，且所述供油组件的工作端延伸至所述配气室组件的内部。
4、优选的，所述支撑组件包括支撑平台、波纹管支座和配气室支座，所述配气室支座设置在所述支撑平台顶部的中心位置，所述配气室支座的顶部设置有防滑垫，多个所述波纹管支座以所述配气室支座为中心呈圆形对称布设在所述支撑平台的顶部，所述波纹管支座的顶部设置有波纹管固定螺纹孔。
5、优选的，所述配气室组件包括第一配气室、第二配气室、环形进气总管、蜂窝板和第四法兰盘，所述第一配气室放置在所述配气室支座上，且所述第一配气室的底部与所述配气室支座顶部的防滑垫紧密贴合，所述环形进气总管套设在所述第一配气室的外侧，并通过多个分管与所述第一配气室的内腔相连通，所述第一配气室的顶部设置有第一法兰盘，所述第二配气室的两端分别配设有第二法兰盘和第三法兰盘，所述第二配气室通过所述第一法兰盘和第二法兰盘固定连接在所述第一配气室的顶部，所述第一法兰盘上开设有放置凹槽，所述蜂窝板放置在所述放置凹槽内，并通过所述第二法兰盘夹设在所述第一配气室和第二配气室之间，所述第二配气室与所述第一配气室之间相互连通，所述第四法兰盘通过螺栓紧固连接在所述第三法兰盘的顶部，所述第四法兰盘上呈圆形均匀开设有多个旋流杯接口，所述旋流杯接口与所述第二配气室的内腔相连通，所述第四法兰盘的顶部还设置有第四法兰盘内凹槽、第四法兰盘外凹槽和排油槽，所述排油槽分别与所述第四法兰盘内凹槽和第四法兰盘外凹槽相连通，并向外延伸设置。
6、优选的，所述第一配气室的底部设置有排污阀；所述第二配气室的周侧开设有用于安装压力传感器的压力传感器接口，所述压力传感器接口与所述第二配气室的内腔相连通。
7、优选的，所述环形燃烧室组件包括燃烧室外壁、燃烧室内壁、锥形导流件和双级旋流杯，所述燃烧室外壁的底端与所述第四法兰盘外凹槽卡接连接，所述燃烧室外壁的顶端用于支撑所述抽低压组件，所述燃烧室外壁的侧壁上开设有火花塞孔，所述燃烧室内壁设置在所述燃烧室外壁的内腔中，且所述燃烧室内壁的底端与所述第四法兰盘内凹槽卡接连接，所述燃烧室内壁的顶端密封连接有所述锥形导流件，多个所述双级旋流杯分别对应安装在所述旋流杯接口上，且所述双级旋流杯与所述供油组件的工作端相连通。
8、优选的，所述双级旋流杯包括第一级旋流器、第二级旋流器、文氏管和套筒，所述第一级旋流器的底部入口处设置有喷嘴固定套，所述供油组件的工作端与所述喷嘴固定套相连通，所述第一级旋流器的顶部出口与所述文氏管的入口相连接，所述第二级旋流器环绕设置所述文氏管外部，所述套筒的底部螺纹连接在所述第二级旋流器的顶部，所述套筒的顶部设置有角度为30°～90°的喇叭状开口。
9、优选的，所述抽低压组件包括透视石英玻璃板、抽低压三通、波纹管、工字型快接件和双头螺栓，所述波纹管的两端分别配设有第五法兰盘和第六法兰盘，所述第五法兰盘的底部设置有第五法兰盘外凹槽，所述第五法兰盘设置在所述燃烧室外壁的顶部，并通过所述双头螺栓与所述第四法兰盘紧固连接，所述第五法兰盘外凹槽与所述燃烧室外壁的顶部卡接连接，所述波纹管顶部的第六法兰盘通过螺栓及所述波纹管固定螺纹孔与所述波纹管支座紧固连接，所述抽低压三通的底端安装在所述波纹管的顶端，所述透视石英玻璃板通过所述工字型快接件固定连接在所述抽低压三通主管的顶部，所述抽低压三通的支管用于和低压管路相连通。
10、优选的，所述工字型快接件包括工字型快接件本体、第一卡箍和第二卡箍，所述工字型快接件本体的上下两端均设置有与所述第一卡箍和第二卡箍相配合的卡接凸台，所述工字型快接件本体的底部通过所述第一卡箍固定连接在所述抽低压三通主管的顶部，所述透视石英玻璃板通过所述第二卡箍紧固连接在所述工字型快接件本体的顶部。
11、优选的，所述供油组件包括燃油总管、燃油小管、盖板和雾化喷头，所述燃油总管套设在所述第二配气室的外侧，所述燃油小管的一端与所述燃油总管相连通，所述燃油小管的另一端贯穿所述第二配气室的侧壁后通过所述雾化喷头与所述喷嘴固定套相连通，固定在所述第二配气室侧壁上的所述盖板用于固定所述燃油小管。
12、优选的，还包括拍摄组件，所述拍摄组件包括镜子支架、相机支架、相机固定台、相机和镜子，所述镜子支架固定安装在所述支撑平台的顶部，所述镜子呈一定角度安装在所述镜子支架的顶端，所述相机支架架设在所述支撑平台的一侧，所述相机固定安装在所述相机支架顶部的相机固定台上，且所述相机的摄像端朝向所述镜子的反射镜面。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
14、1)本专利技术所提供的一种用于高空点火机理研究的环形燃烧室装置，采用双级反向旋流杯对燃油予以雾化，能够确保进入燃烧室内部的燃油液滴尺寸较小，利于燃油的蒸发、与空气的充分混合以及燃烧；
15、2)抽低压三通的支管与主管轴线方向呈30度夹角设置，既能及时抽离试验腔内部的油雾，又可防止顶部的透视石英玻璃板被油雾污染；
16、3)透视石英玻璃板、燃烧室外壁、燃烧室内壁的材料均采用透明石英玻璃，实现火焰的可视化，可以探究不同工况下的冷态流场、喷雾场、点火联焰过程、相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：包括支撑组件(1)、配气室组件(2)、环形燃烧室组件(3)、抽低压组件(4)和供油组件(5)，所述配气室组件(2)、环形燃烧室组件(3)和抽低压组件(4)自下而上依次组合安装，并固定连接在所述支撑组件(1)的顶部，所述供油组件(5)套装连接在所述配气室组件(2)的外侧，且所述供油组件(5)的工作端延伸至所述配气室组件(2)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：所述支撑组件(1)包括支撑平台(101)、波纹管支座(102)和配气室支座(103)，所述配气室支座(103)设置在所述支撑平台(101)顶部的中心位置，所述配气室支座(103)的顶部设置有防滑垫(105)，多个所述波纹管支座(102)以所述配气室支座(103)为中心呈圆形对称布设在所述支撑平台(101)的顶部，所述波纹管支座(102)的顶部设置有波纹管固定螺纹孔(104)。
3.根据权利要求2所述的一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：所述配气室组件(2)包括第一配气室(201)、第二配气
4.根据权利要求3所述的一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：所述第一配气室(201)的底部设置有排污阀(214)；所述第二配气室(202)的周侧开设有用于安装压力传感器的压力传感器接口(206)，所述压力传感器接口(206)与所述第二配气室(202)的内腔相连通。
5.根据权利要求3所述的一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：所述环形燃烧室组件(3)包括燃烧室外壁(301)、燃烧室内壁(302)、锥形导流件(303)和双级旋流杯(304)，所述燃烧室外壁(301)的底端与所述第四法兰盘外凹槽(212)卡接连接，所述燃烧室外壁(301)的顶端用于支撑所述抽低压组件(4)，所述燃烧室外壁(301)的侧壁上开设有火花塞孔(305)，所述燃烧室内壁(302)设置在所述燃烧室外壁(301)的内腔中，且所述燃烧室内壁(302)的底端与所述第四法兰盘内凹槽(211)卡接连接，所述燃烧室内壁(302)的顶端密封连接有所述锥形导流件(303)，多个所述双级旋流杯(304)分别对应安装在所述旋流杯接口(210)上，且所述双级旋流杯(304)与所述供油组件(5)的工作端相连通。
6.根据权利要求5所述的一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：所述双级旋流杯(304)包括第一级旋流器(3041)、第二级旋流器(3042)、文氏管(3043)和套筒(3044)，所述第一级旋流器(3041)的底部入口处设置有喷嘴固定套(3045)，所述供油组件(5)的工作端与所述喷嘴固定套(3045)相连通，所述第一级旋流器(3041)的顶部出口与所述文氏管(3043)的入口相连接，所述第二级旋流器(3042)环绕设置所述文氏管(3043)外部，所述套筒(3044)的底部螺纹连接在所述第二级旋流器(3042)的顶部，所述套筒(3044)的顶部设置有角度为30°～90°的喇叭状开口。
7.根据权利要求5所述的一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：所述抽低压...
【技术特征摘要】
1.一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：包括支撑组件(1)、配气室组件(2)、环形燃烧室组件(3)、抽低压组件(4)和供油组件(5)，所述配气室组件(2)、环形燃烧室组件(3)和抽低压组件(4)自下而上依次组合安装，并固定连接在所述支撑组件(1)的顶部，所述供油组件(5)套装连接在所述配气室组件(2)的外侧，且所述供油组件(5)的工作端延伸至所述配气室组件(2)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：所述支撑组件(1)包括支撑平台(101)、波纹管支座(102)和配气室支座(103)，所述配气室支座(103)设置在所述支撑平台(101)顶部的中心位置，所述配气室支座(103)的顶部设置有防滑垫(105)，多个所述波纹管支座(102)以所述配气室支座(103)为中心呈圆形对称布设在所述支撑平台(101)的顶部，所述波纹管支座(102)的顶部设置有波纹管固定螺纹孔(104)。
3.根据权利要求2所述的一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：所述配气室组件(2)包括第一配气室(201)、第二配气室(202)、环形进气总管(203)、蜂窝板(204)和第四法兰盘(205)，所述第一配气室(201)放置在所述配气室支座(103)上，且所述第一配气室(201)的底部与所述配气室支座(103)顶部的防滑垫(105)紧密贴合，所述环形进气总管(203)套设在所述第一配气室(201)的外侧，并通过多个分管与所述第一配气室(201)的内腔相连通，所述第一配气室(201)的顶部设置有第一法兰盘(207)，所述第二配气室(202)的两端分别配设有第二法兰盘(208)和第三法兰盘(209)，所述第二配气室(202)通过所述第一法兰盘(207)和第二法兰盘(208)固定连接在所述第一配气室(201)的顶部，所述第一法兰盘(207)上开设有放置凹槽，所述蜂窝板(204)放置在所述放置凹槽内，并通过所述第二法兰盘(208)夹设在所述第一配气室(201)和第二配气室(202)之间，所述第二配气室(202)与所述第一配气室(201)之间相互连通，所述第四法兰盘(205)通过螺栓紧固连接在所述第三法兰盘(209)的顶部，所述第四法兰盘(205)上呈圆形均匀开设有多个旋流杯接口(210)，所述旋流杯接口(210)与所述第二配气室(202)的内腔相连通，所述第四法兰盘(205)的顶部还设置有第四法兰盘内凹槽(211)、第四法兰盘外凹槽(212)和排油槽(213)，所述排油槽(213)分别与所述第四法兰盘内凹槽(211)和第四法兰盘外凹槽(212)相连通，并向外延伸设置。
4.根据权利要求3所述的一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：所述第一配气室(201)的底部设置有排污阀(214)；所述第二配气室(202)的周侧开设有用于安装压力传感器的压力传感器接口(206)，所述压力传感器接口(206)与所述第二配气室(202)的内腔相连通。
5.根据权利要求3所述的一种高空点火机理研究的环形燃烧室装置，其特征在于：所述环形燃烧室组件(3)包括燃烧室外壁(301)、燃烧室内壁(302)、锥形导流件(303)和双级旋流杯(304)，所述燃烧室外壁(301)的底端与所述第四法兰盘外凹槽(212)卡接连接，所述燃烧室外壁(301)的顶端用于支撑所述抽低压组件(4)，所述燃烧室外壁(301)的侧壁上开设有火花塞孔(305)，所述燃烧室内壁(302)设置在所述燃烧室外壁(301)的内腔中，且所述燃烧室内壁(302)的底端与所述第四法兰盘内凹槽(211)卡接连接，所述燃烧室内壁(302)的顶端密封连接有所述锥形导流件(303)，多个所述双级旋流杯(304)分别对应安装在所...
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