喷射元件制造技术

技术编号:9798015 阅读:106 留言:0更新日期:2014-03-22 10:03
本发明专利技术涉及用于将两种推进剂(E1,E2)喷射到燃烧室中的喷射元件(201)的领域,尤其涉及为火箭发动机设计的喷射元件,该火箭发动机具有至少一个包括了组合至少一个这样的喷射元件(201)的喷射器类型的燃烧室。这样的喷射元件(201)具有用于喷射第一推进剂(E1)的第一环形导管(206)和用于喷射第二推进剂(E2)的第二环形导管(207),第二导管(207)与第一导管(206)同轴并且在第一导管的外部,而且可以具有同轴的第三环形导管(208),第三导管在第二导管(207)的外部。第一导管(206)围绕喷射元件(201)的中心体(205),所述中心体(205)包括腔(209),腔与中心体(205)的外表面(212)连通并且被构造为衰减至少一个预定的声频f。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷射元件
本专利技术涉及一种用于将两种推进剂(推进燃料)喷射到燃烧室中的喷射元件,尤其涉及一种为具有至少一个燃烧室的火箭发动机所设计的喷射元件,所述燃烧室属于具有由一个或多个这样的喷射元件组成的喷射器的类型。本专利技术尤其涉及一种应用到这样的喷射元件的使两种推进剂混合在一起的下游部的改进,以便降低燃烧室中的声学噪声。
技术介绍
专利文献FR2712030A1描述了一种火箭发动机燃烧室中的两种推进剂的喷射器,所述喷射器包括供给结构,其中两种推进剂供给到多个喷射元件,所述多个喷射元件在圆形结构(称为“喷射板”)的表面上以轴对称的构造相互平行地排列并形成所述喷射器的一部分。因此,这样的喷射板可以与大量(例如多达上百个)喷射元件相关联,组合喷射元件单独的流量,以便使总流量供给发动机。在现有技术的这种喷射器中,每个喷射元件至少包括用于喷射第一推进剂第一导管和用于喷射第二推进剂的第二导管,所述第二导管是环形的与第一导管同轴,并在第一导管外部。在本文中,术语“环形导管”用于指在径向截面呈现环形流动截面的导管,而术语“管状导管”用于指具有完全流动截面的导管。此外,术语“上游”和“下游”是相对于推进剂的流动方向而定义的。因此,由于推进剂经由FR2712030A1喷射器的喷射元件的同轴导管而喷射到燃烧室中,所以在同心并相邻的流动之间的边界层中产生的湍流可以用于通过其流动之间的剪切力而使两种推进剂均匀地混合。然而,从第一导管是管状的基本概念出发,在改变几何参数以增加每个喷射的元件的个体力量而不降低喷射和燃烧的质量时遇到困难。此外,在操作中,这样的燃烧室可能产生燃烧噪声,此燃烧噪声甚至可能与燃烧室的振动的共振模式强烈地声学耦合。因此,这样的声学振动可能进入共振,并达到容易对燃烧室和喷射器产生不可逆转的损坏的振幅。先前尝试过用喷射板周边的减振器装置来降低这样的燃烧室中的声级。最常用的减振器装置为也被称为“隔板”的偏转器和声学腔。尽管如此,这样的减振器装置具有相当大的缺点:增加了重量、尺寸、复杂性以及燃烧室的制造成本,并且需要额外的验证测试,在特定需求的环境中这样的减振器装置还尤其需要具有热机械强度特性。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于提出一种能够弥补这些缺点的喷射元件。该目的通过以下事实来实现:第一导管也是环形的,围绕喷射元件的中心体,所述中心体具有至少一个腔,所述腔与所述中心体的外表面连通并且被构造为衰减至少一个预定的声频f。借助这些设置,可以通过作用于中心体的直径而减小在第一导管中流动的第一推进剂的流动截面。因此,即使为增加这样的喷射元件的力量的目的而增大所有导管的流动截面,也可以确保在环形的第一导管中流动的推进剂的速度不降低,其他情况保持相同。于是,喷射和燃烧的质量可以以不依赖喷射元件的尺寸的方式来维持。此外,将声学减振腔合并在中心体中,使其能够合并在喷射器内部而不占据任何额外的空间,并且将减振器件布置在最接近噪声源处。在某些实施例中,所述声学减振腔被构造为具有体积V的亥姆霍兹共振器,所述腔经由截面积为A、长度为L的孔眼与所述中心体的外表面连通。这样的亥姆霍兹共振器具有由下列等式给出的共振声频:本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种喷射元件(201),用于将两种推进剂(E1,E2)的混合物喷射到燃烧室(4,6)中,所述元件至少包括用于喷射第一推进剂(E1)的第一导管(206)和用于喷射第二推进剂(E2)的第二导管(207),所述第二导管(207)为环形,与所述第一导管(206)同轴,并且相邻地位于所述第一导管(206)外部,所述喷射元件(201)的特征在于,所述第一导管(206)也是环形,且围绕所述喷射元件(201)的中心体(205),所述中心体(205)具有至少一个腔(209),所述腔(209)与所述中心体(205)的外表面(212)连通并且被构造为衰减至少一个预定的声频f。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.07 FR 11561431.一种喷射元件(201),用于将两种推进剂(E1,E2)的混合物喷射到燃烧室(4,6)中,所述元件至少包括用于喷射第一推进剂(E1)的第一导管(206)和用于喷射第二推进剂(E2)的第二导管(207),所述第二导管(207)为环形,与所述第一导管(206)同轴,并且相邻地位于所述第一导管(206)外部,所述喷射元件(201)的特征在于,所述第一导管(206)也是环形,且围绕所述喷射元件(201)的中心体(205),所述中心体(205)具有至少一个腔(209),所述腔(209)与所述中心体(205)的外表面(212)连通并且被构造为衰减至少一个预定的声频f。2.根据权利要求1所述的喷射元件(201),其中所述腔(209)被构造为具有体积V的亥姆霍兹共振器,所述腔(209)经由截面积为A且长度为L的孔眼(211)与所述中心体(205)的外表面(212)连通。3.根据权利要求2所述的喷射元件(201),其中所述孔眼(211)与所述第一导管(206)和所述第二导管(207)大致同轴。4.根据权利要求2所述的喷射元件(201),其中所述腔(209)经由在所述外表面(212)中侧向穿孔的所述孔眼(211)与所述第一导管(206)直接连通。...

【专利技术属性】
技术研发人员:菲利浦·詹姆斯卡洛斯·克鲁斯
申请(专利权)人:斯奈克玛公司
类型:
国别省市:

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