一种航空发动机试验台排气管道冷却装置的制作方法

本实用新型涉及航空发动机领域，尤其涉及一种航空发动机试验台排气管道冷却装置。

背景技术：

航空发动机在进行地面测试的时候，通常需要使用排气装置，主要是为了给发动机的尾流进行降温处理，通常采用金属管道作为排气装置将发动机排出的高温气体排出，航空发动机所排出的气体为高温气体，其温度通常在350℃以上，当发动机排出的高温气体在金属管道内部流动时，会导致金属变形，长期使用，会导致金属管道严重变形甚至报废。

现有技术通常采用喷嘴向管道内喷水对管道内的高温气体进行冷却，冷却水少就无法达到冷却效果，冷却水多就会增加后续抽气负担，同时现在通常采用离心喷嘴或直流喷嘴向管道内喷射冷却水，但是离心喷嘴的喷射距离有限，直流喷嘴，但是喷射的覆盖面积低，无法即时对高温气体冷却。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种航空发动机试验台排气管道冷却装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种航空发动机试验台排气管道冷却装置，包括试验发动机，所述试验发动机的尾部嵌套有冷却主外壳，所述冷却主外壳靠近试验发动机的一侧表面缠绕有第一直射冷却管，所述第一直射冷却管的上部设有第一雾化冷却管，所述第一雾化冷却管的上侧设有第二直流冷却管，所述第二直流冷却管的上侧设有第二雾化冷却管，所述冷却主外壳的末端设有尾端雾化管，所述冷却主外壳的尾端面栓接有末端收水板，所述冷却主外壳的内腔嵌合有冷却内腔，所述冷却内腔的底部和冷却主外壳内表面之间设有分流板，所述冷却内腔的内壁表面缠绕有内层冷区管，所述冷却内腔的内壁设有大角度扁头喷头，所述冷却内腔的顶部外表面和冷却主外壳内壁上表面之间设有尾端扰流翼，所述分流板的表面开设有外侧扰流槽，所诉外侧扰流槽的内侧开设有内侧扰流槽，所述分流板的中部开设有中心尾流孔。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一直射冷却管和第二直流冷却管的喷射压力不低于十兆帕，且第一雾化冷却管和第二雾化冷却管的喷射压力不低于四兆帕。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述冷却主外壳为耐火钢制成的圆台状空心部件，且冷却内腔为高耐热瓦制成的圆台状壳体，并且冷却主外壳和冷却内腔之间的空间距离为二十五厘米。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述大角度扁头喷头的数量为三组，呈对数比例安装在冷却内腔的内壁上，且大角度扁头喷头在冷却内腔的中心对称位置设置为一组两个。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述分流板表面开设的内侧扰流槽和外侧扰流槽的深度均不超过五毫米，且从外侧扰流槽最浅位置到中心尾流孔的开始平面，落差不超过三毫米，一直向下开槽。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述尾端扰流翼的形状为机翼状，且尾端扰流翼的表面开设有多组毛细孔。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述末端收水板和冷却主外壳的空间间距为三十厘米，且末端收水板表面开设有大量盲孔。

本实用新型中，使用新型结构，采用内外嵌套的双层散热内腔结构，由于增加了尾流的行程，将尾流进行降速之后进行降温处理，增加处理的效率，减少冷却水的使用量，提高冷却装置的冷却效率，同时在冷却内腔采用防火瓦的设计，可以避免发动机尾流对设备的损坏，延长冷却设备的使用寿命，本实用新型安全实用，值得推广。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种航空发动机试验台排气管道冷却装置的安装结构图；

图2为本实用新型提出的一种航空发动机试验台排气管道冷却装置的全剖图；

图3为图2-A处的结构图。

图例说明：

1、试验发动机；2、第一直射冷却管；3、第一雾化冷却管；4、第二直流冷却管；5、尾端雾化管；6、第二雾化冷却管；7、冷却主外壳；8、冷却内腔；9、分流板；10、内层冷区管；11、大角度扁头喷头；12、尾端扰流翼；13、内侧扰流槽；14、中心尾流孔；15、外侧扰流槽；16、末端收水板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-3，一种航空发动机试验台排气管道冷却装置，包括试验发动机1，试验发动机1的尾部嵌套有冷却主外壳7，冷却主外壳7靠近试验发动机1的一侧表面缠绕有第一直射冷却管2，第一直射冷却管2的上部设有第一雾化冷却管3，第一雾化冷却管3的上侧设有第二直流冷却管4，第二直流冷却管4的上侧设有第二雾化冷却管6，冷却主外壳7的末端设有尾端雾化管5，冷却主外壳7的尾端面栓接有末端收水板16，冷却主外壳7的内腔嵌合有冷却内腔8，冷却内腔8的底部和冷却主外壳7内表面之间设有分流板9，冷却内腔8的内壁表面缠绕有内层冷区管10，冷却内腔8的内壁设有大角度扁头喷头11，冷却内腔8的顶部外表面和冷却主外壳7内壁上表面之间设有尾端扰流翼12，分流板9的表面开设有外侧扰流槽15，所诉外侧扰流槽15的内侧开设有内侧扰流槽13，分流板9的中部开设有中心尾流孔14。

第一直射冷却管2和第二直流冷却管4的喷射压力不低于十兆帕，且第一雾化冷却管3和第二雾化冷却管6的喷射压力不低于四兆帕，保证水流可以完全的喷射在发动机的尾流上，避免压力过小，导致水流被冲走，冷却主外壳7为耐火钢制成的圆台状空心部件，且冷却内腔8为高耐热瓦制成的圆台状壳体，并且冷却主外壳7和冷却内腔8之间的空间距离为二十五厘米，保证内外腔之间的间距，可以实现分布进行冷却，避免单一内腔降温的低效率，大角度扁头喷头11的数量为三组，呈对数比例安装在冷却内腔8的内壁上，且大角度扁头喷头11在冷却内腔8的中心对称位置设置为一组两个，多组喷头，可以将尾流充分的进行降温，提高降温效率，分流板9表面开设的内侧扰流槽13和外侧扰流槽15的深度均不超过五毫米，且从外侧扰流槽15最浅位置到中心尾流孔14的开始平面，落差不超过三毫米，一直向下开槽，在实现尾流的定向引导的时候，保证部件的稳定性，同时保证整个设备的安全性，尾端扰流翼12的形状为机翼状，且尾端扰流翼12的表面开设有多组毛细孔，提高降温气流的扰动效率，增加散热效率，末端收水板16和冷却主外壳7的空间间距为三十厘米，且末端收水板16表面开设有大量盲孔，可以保证被尾流带出的冷却液体进一步被收集回收，避免水资源浪费。

工作原理：在使用该冷却装置的时候，将该冷却装置的冷却主外壳7套接在试验发动机1的末端，之后进行开车试验，尾流顺着发动机内部，进行流动，喷出的时候，一部分进入冷却内腔8，一部分通过分流板9进入冷却主外壳7的内腔，同时冷却系统开始启动，第一直射冷却管2、第一雾化冷却管3、第二直流冷却管4、尾端雾化管5、第二雾化冷却管6开始喷射冷却水，对内腔的尾流进行降温处理，同时冷却内腔8中的内层冷区管10将冷却水送入大角度扁头喷头11之中，开始对冷却内腔8之中的尾流进行降温，之后冷却主外壳7内腔的尾流同尾端扰流翼12进一步降速喷出，尾流全部喷射在末端收水板16的表面，被尾流带出的液体顺着末端收水板16被回收。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。