流量脉动发生器

本发明涉及模拟液体火箭发动机，尤其是涉及一种流量脉动发生器。

背景技术：

1、液体火箭发动机工作时处于高流量、高温、高压力的工况下，容易遇到不稳定燃烧问题，其中低频不稳定燃烧问题的出现总是与推进剂供应系统以及供应管路中推进剂的流量脉动有关，为研究液体火箭发动机中推进剂供应系统、供应管路以及推进剂喷注器在发动机中出现不稳定燃烧时的动态特性，需要在实验中人为的产生可控的流量脉动以模拟液体火箭发动机实际工作中产生的流量脉动，液体火箭发动机在工作时处于高压力环境，高压力环境对供应系统、供应管路、喷注器动态特性有明显的影响，同时先进的液体火箭发动机推进剂采用了低温工质(如液氧液氢)，因此在模拟火箭发动机流量脉动时必须考虑到设备的耐高压和耐低温能力。

2、现有的轮盘式流量脉动发生器，通过电机带动轴上的轮盘旋转，轮盘的通孔与套筒中的液体流动通道按一定的周期连通或闭合，控制液体流动通道的通断，能够在常压下的喷嘴动态特性实验中，产生以近似正弦规律脉动的流量脉动。

3、但是，现有的轮盘式流量脉动发生器，为了实现轮盘转动采用的是轴直接传动的方式，这就需要在轴的旋转部位使用动密封，而为了在高压下保证密封需要很高的密封预紧力，这直接导致轮盘在高转速下发热严重，这对进行低温流体工质是十分不利的，会导致低温流体工质升温甚至气化从而严重影响实验条件，同时低温流体也会导致密封材料脆化从而使得动密封失效导致泄露。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种流量脉动发生器，以缓解了现有技术中存在的现有的轮盘式流量脉动发生器在轴的旋转部位使用动密封，密封效果不佳的技术问题。

2、本发明提供的流量脉动发生器，包括：壳体组件、驱动构件、磁力耦合传动器和脉动轮盘；

3、所述壳体组件具有液体流动通道；

4、所述脉动轮盘安装于所述壳体组件上，所述脉动轮盘具有多个流通孔，所述脉动轮盘配置为能够阻挡液体从所述液体流动通道流出，或，所述液体流动通道能够与其中一个所述流通孔连通，以使液体从所述液体流动通道流出；

5、所述驱动构件与所述磁力耦合传动器传动连接，所述磁力耦合传动器与所述脉动轮盘之间具有间距，且所述磁力耦合传动器与所述脉动轮盘之间具有磁力，所述驱动构件用于带动所述磁力耦合传动器转动，以使所述磁力耦合传动器带动所述脉动轮盘转动。

6、在可选的实施方式中，

7、所述壳体组件包括上盖主体和下盖主体；

8、所述上盖主体和所述下盖主体相互连接；

9、所述上盖主体具有朝向远离所述下盖主体方向凹槽设置的放置槽，所述脉动轮盘设置于所述放置槽中。

10、在可选的实施方式中，

11、所述上盖主体具有上液体通道，所述下盖主体具有下液体通道，所述上液体通道能够通过所述流通孔与所述下液体通道连通。

12、在可选的实施方式中，

13、多个所述流通孔沿着所述脉动轮盘的圆周方向均匀间隔设置。

14、在可选的实施方式中，

15、所述流量脉动发生器还包括多个磁铁；

16、多个所述磁铁沿着所述脉动轮盘的圆周方向均匀固定于所述脉动轮盘上，多个所述磁铁与所述磁力耦合传动器之间具有磁力。

17、在可选的实施方式中，

18、所述脉动轮盘的外圆周设置有呈螺纹状的外周密封槽，所述外周密封槽的截面形状为梯形。

19、在可选的实施方式中，

20、所述上盖主体和所述下盖主体朝向所述脉动轮盘的一面均设置有端面密封槽。

21、在可选的实施方式中，

22、所述流量脉动发生器还包括电机固定板和连接构件；

23、所述连接构件的一端与所述电机固定板连接，所述连接构件的另一端与所述下盖主体连接，所述电机固定板用于安装所述驱动构件。

24、在可选的实施方式中，

25、所述流量脉动发生器还包括上轴承和下轴承；

26、所述脉动轮盘通过所述上轴承与所述上盖主体连接；

27、所述脉动轮盘通过所述下轴承与所述下盖主体连接。

28、在可选的实施方式中，

29、所述上盖主体与所述下盖主体之间设置有密封圈。

30、本发明提供的流量脉动发生器，通过在脉动轮盘上设置多个流通孔，脉动轮盘上的流通孔随着脉动轮盘的转动运动周期性的与液体流动通道完全正对或完全错开，轮盘通孔和流道孔之间的流体通道面积改变，使液体流动通道内的流量以近似正弦的规律产生振荡，并且，由于驱动构件带动磁力耦合传动器转动，磁力耦合传动器通过磁力带动脉动轮盘一同转动，磁力耦合传动器与脉动轮盘之间具有间距，实现无机械接触式传动，无需使用动密封，整个结构仅有静密封形式，有效的提高了结构在高压低温工况下的密封性和可靠性，缓解了现有技术中存在的现有的轮盘式流量脉动发生器在轴的旋转部位使用动密封，密封效果不佳的技术问题。

技术特征：

1.一种流量脉动发生器，其特征在于，包括：壳体组件(100)、驱动构件(200)、磁力耦合传动器(300)和脉动轮盘(400)；

2.根据权利要求1所述的流量脉动发生器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的流量脉动发生器，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的流量脉动发生器，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的流量脉动发生器，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的流量脉动发生器，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的流量脉动发生器，其特征在于，

8.根据权利要求2所述的流量脉动发生器，其特征在于，

9.根据权利要求2所述的流量脉动发生器，其特征在于，

10.根据权利要求2所述的流量脉动发生器，其特征在于，

技术总结
本发明提供了一种流量脉动发生器，涉及模拟液体火箭发动机技术领域，通过在脉动轮盘上设置多个流通孔，脉动轮盘上的流通孔随着脉动轮盘的转动运动周期性的与液体流动通道完全正对或完全错开，轮盘通孔和流道孔之间的流体通道面积改变，使液体流动通道内的流量以近似正弦的规律产生振荡，并且，由于驱动构件带动磁力耦合传动器转动，磁力耦合传动器通过磁力带动脉动轮盘一同转动，磁力耦合传动器与脉动轮盘之间具有间距，实现无机械接触式传动，无需使用动密封，整个结构仅有静密封形式，有效的提高了结构在高压低温工况下的密封性和可靠性，缓解了现有技术中存在的现有的轮盘式流量脉动发生器在轴的旋转部位使用动密封，密封效果不佳的技术问题。

技术研发人员：富庆飞,万河谷,杨立军
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/10/28