本發明專利技術屬于航空發動機熱防護及燃燒控制技術領域，具體涉及一種航空發動機燃燒室的浮壁瓦片及實驗段裝置；將電場及放電技術引入到航空發動機燃燒室，提出利用電場及電極放電控制火焰，達到火焰對浮壁瓦片換熱以及壁面結焦不同影響的作用。該實驗裝置可以提供不同的浮壁瓦片材料，不同的沖擊冷卻浮壁瓦片形式，引發不同的電場及放電形式，滿足綜合實驗條件、在線光學測試、多場控制燃燒及冷卻的研究環境，且具有結構簡單，零部件可更換及操作容易等優勢。等優勢。等優勢。
【技術實現步驟摘要】
一種航空發動機燃燒室的浮壁瓦片及實驗段裝置
[0001]本專利技術屬于航空發動機熱防護及燃燒控制
，具體涉及一種航空發動機燃燒室的浮壁瓦片及實驗段裝置。
技術介紹
[0002]航空發動機被稱為工業皇冠上的明珠，涉及到材料、能源、化學、機械等等的學科方向，非常復雜。隨著對航空發動機性能要求的不斷提高，燃燒室的工作環境越來越苛刻，對于燃燒效率及燃燒室的耐熱性能的提高尤其需要新的技術突破。
[0003]對于傳統燃燒室內壁的熱防護方案，通常采用氣膜冷卻的技術，例如發展了逆氣流冷卻、沖擊冷卻、飛濺氣膜冷卻等技術。同時，為了滿足不同的要求，相應的燃燒室結構也發生改變，例如設計了多層冷卻結構，浮壁瓦片結構等。浮壁瓦片具有很多優勢，可以阻擋和吸收燃燒室熱輻射而有效的隔熱、可以減少應力、可直接沖擊瓦片冷卻等，同時易于更換，可使用耐熱性更強的材料。但隨著對燃燒室要求的提高，所需更加優異的浮壁瓦片，例如使用多壁層瓦片、特殊弧形結構瓦片、復合型瓦片等，加工工藝和要求越來越高，除了瓦片的結構復雜化，也可能采用特殊材料或復合涂層的瓦片等，使得航空發動機成本和重量大幅度提高。
[0004]為了減少冷卻氣的用量，提高燃燒效率以及減少浮壁瓦片的成本，可以引入電場控制火焰這種新型的方式，就是通過電場或放電技術控制改變火焰燃燒的化學反應過程或通過改變流場來改變火焰，例如通過電場改變火焰的形狀使得高溫核心區遠離浮壁瓦片位置、利用放電活化燃燒反應過程或利用放電改變流場從而改變點火延遲時間及火焰駐留時間等，使得燃燒效率提高同時減少污染物排放，也可以通過電場或放電技術改變瓦片壁面的積碳情況。電場具有連續可調及控制方便的特性，技術較為成熟，將其引入航空發動機火焰控制系統是一種創新性地利用交叉學科優勢解決技術難題，但電場或放電技術結合航空發動機燃燒室的應用研究較少，更缺乏專業的系統研究平臺。
技術實現思路
[0005]本專利技術的目的是提供一種航空發動機燃燒室的浮壁瓦片及實驗段裝置。
[0006]為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種航空發動機燃燒室的浮壁瓦片，包括：浮壁瓦片體、螺柱和電極機構；所述螺柱設置在所述浮壁瓦片體的底面上；所述電極機構設置在所述浮壁瓦片體的頂面和/或底面上。
[0007]進一步，所述浮壁瓦片體上開設有若干通孔。
[0008]進一步，所述電極機構包括：若干電極針；所述電極針設置在所述浮壁瓦片體的頂面上。
[0009]進一步，所述電極機構包括：涂層電極；所述涂層電極完整覆蓋所述浮壁瓦片體的底面。
[0010]進一步，所述電極機構包括：涂層電極；所述涂層電極在所述浮壁瓦片體的頂面和底面均間隔設置；從浮壁瓦片體法向方向觀察，浮壁瓦片體的頂面和底面上的涂層電極具有一定的間隔距離。
[0011]另一方面，本專利技術還提供一種采用上述航空發動機燃燒室的浮壁瓦片的實驗段裝置，包括：實驗段石英上腔、半圓石英管、實驗段下腔、噴嘴滑道、液體燃油噴嘴、浮壁瓦片和沖擊冷卻氣體導流器；所述實驗段石英上腔與實驗段下腔連接，所述實驗段石英上腔設置在所述實驗段下腔上方；所述半圓石英管內嵌至實驗段石英上腔內；所述噴嘴滑道設置在所述實驗段下腔的臺面上；所述液體燃油噴嘴設置在所述噴嘴滑道上；所述浮壁瓦片設置在所述實驗段下腔的臺面上，所述半圓石英管罩設在所述浮壁瓦片上方；所述沖擊冷卻氣體導流器設置在所述浮壁瓦片下方，所述沖擊冷卻氣體導流器與所述實驗段下腔連通。
[0012]進一步，所述沖擊冷卻氣體導流器包括：冷卻氣體出口槽和冷卻氣體導流片；所述冷卻氣體出口槽設置在實驗段下腔上，且位于浮壁瓦片下方；所述冷卻氣體導流片內嵌至冷卻氣體出口槽內；氣體適于從實驗段下腔通過冷卻氣體導流片進入實驗段石英上腔及半圓石英管組成的腔體內。
[0013]進一步，所述液體燃油噴嘴通過螺栓安裝于噴嘴滑道上；所述液體燃油噴嘴適于沿著噴嘴滑道的內設槽道滑動。
[0014]進一步，所述實驗段石英上腔、半圓石英管和實驗段下腔組成的整體結構采用耐高溫材料密封。
[0015]進一步，所述實驗段石英上腔與實驗段下腔適于共用實驗段下腔臺面。
[0016]本專利技術的有益效果是，本專利技術通過實驗段石英上腔、半圓石英管、實驗段下腔、噴嘴滑道、液體燃油噴嘴、浮壁瓦片和沖擊冷卻氣體導流器；所述實驗段石英上腔與實驗段下腔連接，所述實驗段石英上腔設置在所述實驗段下腔上方；所述半圓石英管內嵌至實驗段石英上腔內；所述噴嘴滑道設置在所述實驗段下腔的臺面上；所述液體燃油噴嘴設置在所述噴嘴滑道上；所述浮壁瓦片設置在所述實驗段下腔的臺面上，所述半圓石英管罩設在所述浮壁瓦片上方；所述沖擊冷卻氣體導流器設置在所述浮壁瓦片下方，所述沖擊冷卻氣體導流器與所述實驗段下腔連通；實現了將電場及放電技術引入到航空發動機燃燒室，提出利用電場及電極放電控制火焰，達到火焰對浮壁瓦片換熱以及壁面結焦不同影響的作用。該實驗裝置可以提供不同的浮壁瓦片材料，不同的沖擊冷卻浮壁瓦片形式，引發不同的電場及放電形式，滿足綜合實驗條件、在線光學測試、多場控制燃燒及冷卻的研究環境，且具有結構簡單，零部件可更換及操作容易等優勢。
[0017]本專利技術的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變
得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點在說明書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
[0018]為使本專利技術的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
附圖說明
[0019]為了更清楚地說明本專利技術具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本專利技術的實驗段裝置的結構示意圖；圖2是本專利技術的實驗段裝置的內部結構示意圖；圖3是本專利技術的浮壁瓦片的安裝位置示意圖；圖4是本專利技術的一種浮壁瓦片結構示意圖；圖5是本專利技術的第二種浮壁瓦片結構示意圖；圖6是本專利技術的第三種浮壁瓦片結構示意圖。
[0021]圖中：1為實驗段石英上腔、2為半圓石英管、3為實驗段下腔、4為噴嘴滑道、5為液體燃油噴嘴、6為浮壁瓦片、601為電極針、602為浮壁瓦片體、603為螺柱、7為沖擊冷卻氣體導流器、701為冷卻氣體出口槽、702為冷卻氣體導流片。
具體實施方式
[0022]為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0023]實施例1，如圖1至圖6所示，本實施例1提供了一種航空發動機燃燒室的浮壁瓦片，包括：浮壁瓦片體602、螺柱603和電極機構；所述螺本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種航空發動機燃燒室的浮壁瓦片，其特征在于，包括：浮壁瓦片體、螺柱和電極機構；所述螺柱設置在所述浮壁瓦片體的底面上；所述電極機構設置在所述浮壁瓦片體的頂面和/或底面上。2.如權利要求1所述的航空發動機燃燒室的浮壁瓦片，其特征在于，所述浮壁瓦片體上開設有若干通孔。3.如權利要求2所述的航空發動機燃燒室的浮壁瓦片，其特征在于，所述電極機構包括：若干電極針；所述電極針設置在所述浮壁瓦片體的頂面上。4.如權利要求2所述的航空發動機燃燒室的浮壁瓦片，其特征在于，所述電極機構包括：涂層電極；所述涂層電極完整覆蓋所述浮壁瓦片體的底面。5.如權利要求2所述的航空發動機燃燒室的浮壁瓦片，其特征在于，所述電極機構包括：涂層電極；所述涂層電極在所述浮壁瓦片體的頂面和底面均間隔設置；從浮壁瓦片體法向方向觀察，浮壁瓦片體的頂面和底面上的涂層電極具有一定的間隔距離。6.一種采用如權利要求1所述航空發動機燃燒室的浮壁瓦片的實驗段裝置，其特征在于，包括：實驗段石英上腔、半圓石英管、實驗段下腔、噴嘴滑道、液體燃油噴嘴、浮壁瓦片和沖擊冷卻氣體導流器；所述實驗段石英上腔與實驗段下腔連接，所述實驗段石英上腔設...
【專利技術屬性】
技術研發人員：龍琳，章璟璇，施玲玲，張昊，殷文豪，
申請(專利權)人：常州江蘇大學工程技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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