定容可变流场燃烧试验装置及其工作方法与流程

本发明涉及一种定容可变流场燃烧试验装置及其工作方法，其适用于研究不同流场对燃烧的影响。

背景技术：
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发动机的发展一直以来都是以推动动力性、经济性的提升和排放污染的下降为主要研究方向，发动机的发展核心问题是燃烧的改善。研究燃烧的其中一个方向是改变燃烧室内的流场研究提高燃烧效率的气流流动方式。

发动机燃烧室内流场复杂，流场形成因素复杂，流场控制困难。传统的流场产生方式是改变活塞与燃烧室顶部形状去产生不同的气流，生成所需要的流场时间成本和价格成本高。

因此，需要寻找一种低成本改变流场的方式去试验更多的流场对燃烧的影响，进而提高研究不同流场对燃烧影响的研究效率。

技术实现要素：
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为了提高研究流场对燃烧影响的研究效率，本发明提供一种定容可变流场燃烧试验装置及其工作方法，在能实现研究燃烧的基础上有效生成不同的流场，能在短时间内产生不同的流场。

本发明采用如下技术方案：一种定容可变流场燃烧试验装置，包括主弹体、配气系统、供油系统、点火系统、测控系统以及射流系统，所述配气系统、射流系统、供油系统、点火系统均与测控系统相连，所述主弹体与测控系统相连，所述配气系统、射流系统、供油系统、点火系统均与主弹体相连。

进一步地，所述配气系统包括气泵、电磁阀、进气阀、单向阀、排气阀以及射流喷嘴，气泵的输出口分两路分别接入进气阀与电磁阀，进气阀连接主弹体，电磁阀连接单向阀，单向阀连接射流喷嘴，射流喷嘴连接主弹体，主弹体连接排气阀。

进一步地，所述主弹体设有燃烧室，射流喷嘴安装在主弹体侧壁上，射流喷嘴的喷口在燃烧室内。

本发明还采用如下技术方案：一种定容可变流场燃烧试验装置的工作方法，包括如下步骤：

(1).测控系统采集安装在主弹体侧壁的传感器的信号，传感器包括温度传感器与压力传感器，传感器连接主弹体燃烧室，得到主弹体的燃烧室内部的工作状态，判断主弹体的工作情况；

(2).配气系统通过测控系统控制气泵提供气源压力，通过测控系统控制进气阀开关实现对主弹体燃烧室进行初始加压与燃烧过后的扫气；

(3).测控系统控制气泵产生气压压源，测控系统控制进气阀打开对主弹体的燃烧室进行加压到初始压力值，关闭进气阀，射流系统通过测控系统控制电磁阀使用高于初始压力的压力值与燃烧室内压力形成压力差产生流场，通过供油系统喷油进入主弹体燃烧室内，点火系统点燃主弹体燃烧室内点火，从而在生成流场下燃烧，测控系统控制排气阀打开排出燃烧后尾气，测控系统控制进气阀打开，对燃烧室进行扫气。

本发明具有如下有益效果：

(1)、能改变射流喷嘴的方向和位置、射流的压力。

(2)、能低成本的产生研究所需要的气流。

附图说明：

图1为定容可变流场燃烧试验装置的结构图。

图2为射流系统结构图。

图3为射流喷嘴安装示意图。

具体实施方式：

请参照图1所示，本发明定容可变流场燃烧试验装置包括主弹体104、配气系统101、供油系统105、点火系统106、测控系统103以及射流系统102，配气系统101、射流系统102、供油系统105、点火系统106均与测控系统103相连，主弹体104与测控系统103相连，配气系统101、射流系统102、供油系统105、点火系统106均与主弹体104相连。

请参照图2所示，配气系统101包括气泵201、电磁阀202、进气阀203、单向阀204、排气阀205以及射流喷嘴206，气泵201的输出口分两路分别接入进气阀203与电磁阀202，进气阀203连接主弹体104，电磁阀202连接单向阀204，单向阀204连接射流喷嘴206，射流喷嘴206连接主弹体104，主弹体104连接排气阀205。

请参照图3所示，主弹体104有燃烧室，射流喷嘴206安装在主弹体104侧壁上，喷口在燃烧室内。

本发明定容可变流场燃烧试验装置的工作方法，包括如下步骤：

(1).测控系统103采集安装在主弹体104侧壁的传感器的信号，传感器包括温度传感器与压力传感器，传感器连接主弹体104燃烧室，得到主弹体104的燃烧室内部的工作状态，判断主弹体104的工作情况；

(2).配气系统101通过测控系统103控制气泵201提供气源压力，通过测控系统103控制进气阀203开关实现对主弹体104燃烧室进行初始加压与燃烧过后的扫气；

(3).测控系统103控制气泵201产生气压压源，测控系统103控制进气阀203打开对主弹体104的燃烧室进行加压到初始压力值，关闭进气阀203，射流系统102通过测控系统103控制电磁阀202使用高于初始压力的压力值与燃烧室内压力形成压力差产生流场，通过供油系统105喷油进入主弹体104燃烧室内，点火系统106点燃主弹体104燃烧室内点火，从而在生成流场下燃烧，测控系统103控制排气阀205打开排出燃烧后尾气，测控系统103控制进气阀203打开，对燃烧室进行扫气。

图3为射流喷嘴的安装示意图，更换不同的射流喷嘴，通过改变射流喷嘴206的长度、宽度、角度改变喷嘴在燃烧室的位置与喷射方法，达到改变流场方向的目的。在试验前，根据试验需要的流场，安装合适的射流系统102的射流喷嘴206。该装置能快速有效产生不同的流场用于燃烧试验。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。