一种提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构的制作方法

本发明涉及一种提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构，属于液体火箭发动机设计领域。

背景技术：

1、预燃室是一种能够产生并承载具备一定温度压力燃烧气体的装置，其产生的燃烧气体主要应用于驱动下游涡轮泵组件做功。该装置广泛应用于航空航天、点火、燃烧等技术领域。根据预燃室的工况条件，当燃烧气体的温度和压力到达一定程度时，会与预燃室壁面金属发生烧蚀现象，需要对壁面采取冷却措施。排放冷却是预燃室壁面的一种常见冷却手段。这种冷却手段对排放冷却通道内冷却剂流量分布均匀性有一定要求，若均匀性差，会导致预燃室内壁某些部位因冷却不充分而发生烧蚀现象，严重者会影响预燃室及下游组件的正常工作，甚至造成壁面烧穿结构破坏的事故。

2、目前预燃室排放冷却通道内冷却剂流量分布尚不能完全满足排放冷却的要求。

技术实现思路

1、本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构。

2、本发明的技术解决方案是：

3、一种提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构，包括第一集液腔、第二集液腔、节流孔、径向孔；

4、预燃室排放冷却身部的外壁上设计有环形的第一集液腔和第二集液腔，所述第一集液腔靠近集合器腔，第二集液腔靠近内壁；在集合器腔和第一集液腔之间的外壁上均布若干节流孔，在第一集液腔和第二集液腔之间的外壁上均布若干径向孔；每个径向孔正对内壁的一条冷却通道的入口；每个节流孔与相邻的径向孔呈锐角角度。

5、优选的，每相邻两个节流孔之间设计两个径向孔。

6、优选的，各个节流孔与相邻的径向孔之间的锐角角度均相同。

7、优选的，第一集液腔的流通截面积大于第二集液腔的流通截面积。

8、优选的，节流孔的孔径小于径向孔的孔径。

9、优选的，内壁上设计有若干沟槽，形成若干冷却通道。

10、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

11、在以往排放冷却身部入口集液腔结构形式的基础上，增加了节流孔并设置了双集液腔结构，并且对径向孔和节流孔的相对位置进行了优化设计，使得冷却剂能够快速均匀充满集液腔，进而将冷却剂均匀分配到各冷却通道中，从而提高冷却剂流量分布均匀性。三维仿真和试验结果均表明，径向孔、节流孔和双集液腔结构可以将冷却剂均匀分配到各冷却通道中，是一种能够有效提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构设计。

技术特征：

1.一种提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构，其特征在于：包括第一集液腔(4)、第二集液腔(5)、节流孔(6)、径向孔(7)；

2.根据权利要求1所述的一种提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构，其特征在于：每相邻两个节流孔之间设计两个径向孔。

3.根据权利要求1所述的一种提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构，其特征在于：各个节流孔与相邻的径向孔之间的锐角角度均相同。

4.根据权利要求1所述的一种提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构，其特征在于：第一集液腔(4)的流通截面积大于第二集液腔(5)的流通截面积。

5.根据权利要求1所述的一种提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构，其特征在于：节流孔的孔径小于径向孔的孔径。

6.根据权利要求1所述的一种提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构，其特征在于：内壁上设计有若干沟槽，形成若干冷却通道。

技术总结
本发明提供一种提高预燃室排放冷却通道流量分布均匀性的结构，包括第一集液腔、第二集液腔、节流孔、径向孔。预燃室排放冷却身部的外壁上设计有环形的第一集液腔和第二集液腔。在集合器腔和第一集液腔之间的外壁上均布若干节流孔，在第一集液腔和第二集液腔之间的外壁上均布若干径向孔，每个径向孔正对内壁的一条冷却通道的入口。本发明在排放冷却身部外壁上设置径向孔、节流孔和双集液腔结构，通过调整径向孔与节流孔的相对位置，使冷却剂能够快速均匀充满集液腔，并均匀分配到各冷却通道中，从而提高冷却剂流量分布均匀性。

技术研发人员：牛旭东,王天泰,吴有亮,聂嵩,王娟,丁煜朔,刘潇,赵世红,李泳江,潘亮,田原,郑孟伟
受保护的技术使用者：北京航天动力研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27