CN102095584B - 富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置及其试验方法 - Google Patents
富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置及其试验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102095584B CN102095584B CN2010105744772A CN201010574477A CN102095584B CN 102095584 B CN102095584 B CN 102095584B CN 2010105744772 A CN2010105744772 A CN 2010105744772A CN 201010574477 A CN201010574477 A CN 201010574477A CN 102095584 B CN102095584 B CN 102095584B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxygen
- hydrogen
- combustion chamber
- road
- rich
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
本发明提出一种富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置及其试验方法。实验装置包括三个气动谐振点火器、富氧预燃室、富氢预燃室和主燃烧室,并为气动谐振点火器设置有点火器供应***,富氧预燃室设置有富氧预燃室供应***,富氢预燃室设置有富氢预燃室供应***,主燃烧室推进剂由富氢预燃室和富氧预燃室提供,通过供应***中的阀门开启与关闭控制试验的启动和停车。在启动过程中,依次启动点火器、富氢预燃室、富氧预燃室和燃烧室,停车时依次停止点火器、富氧预燃室、富氢预燃室和燃烧室。本发明通过控制各个阀门的启动和关闭时间避免出现高温富氧状态烧坏发动机,实现了启动和停车安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及液体火箭发动机试验***设计及试验技术领域,具体涉及一种富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置及其试验方法。
背景技术
发动机在启动和停车过程中,发动机***参数、发动机的工作环境在大范围内迅速的变化,很容易使整个发动机***组件承受极端恶劣的工况,从而导致发动机故障。发动机供应***设计及供应方案是影响发动机启动和停车最主要的因素。在各种发动机***中,全流量补燃循环发动机***具有富氧预燃室和富氢预燃室,***结构复杂,启动和停车过程因此也相对复杂。
气气燃烧技术是全流量补燃循环发动机的关键技术之一,大量的气气燃烧试验是突破气气燃烧室技术的基础。对于全流量补燃循环发动机富氢/富氧燃气气气喷注器地面试验件,虽然有预燃室供应***,但没有涡轮泵***,相对实际工程应用的发动机,供应***相对简单。采用气动谐振点火技术,可实现重复可靠点火,但点火器需要单独的供应***,供应***设计的难度和复杂程度增加。汪小卫等在2007年12月第22卷第12期的航空动力学报第2119-2123页的《富氧预燃室启动过程研究》和2008年4月第29卷第4期推进技术第407-411页的《全流量补燃循环试验发动机启动过程》中,采用数值分析的方法研究了富氧预燃室启动过程和全流量补燃试验发动机的启动过程,但没有涉及到具体的试验方法,还停留在概念性阶段,并不能完全应用到实际试验件试车过程中,并且没有相关的停车过程。实际的发动机启动过程和停车过程与供应***密切相关,供应***的设计方法影响到启动和停车过程中试验件的安全性。
发明内容
本发明的解决的技术问题是:如何采用一种合理的供应***及试验件启动和停车时序,保证点火器、富氧预燃室、富氢预燃室和主燃烧室安全可靠的启动和停车,避免结构材料高温氧化烧蚀,提供一种富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置及其试验方法。
一种富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置,主要包括第一气动谐振点火器、第二气动谐振点火器,第三气动谐振点火器,富氧预燃室,富氢预燃室和主燃烧室。富氧预燃室的入口与第一气动谐振点火器的入口连接,富氧预燃室的出口一路通往大气,另一路通往主燃烧室,在通往主燃烧室的富氧燃气供应管路上设置有氮气吹除控制阀门;富氢预燃室的入口与第二气动谐振点火器的入口连接,富氢预燃室的出口通过连接管路与主燃烧室连接;主燃烧室还与第三气动谐振点火器的入口连接。
三个气动谐振点火器各自通过连接管路连接有相同的点火器供应***,所述点火器供应***包括三路:一路由气动谐振点火器通过连接管路连接有点火器谐振空气路控制阀门;一路由气动谐振点火器通过连接管路连接点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀,在火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀的常闭通路上接氧气供应路,常开通路上接氮气吹除路;一路由气动谐振点火器通过连接管路连接点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀,在点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀的常闭通路上接氢气供应路,常开通路上接氮气吹除路;在氮气吹除路上都安装有氮气前置控制阀门。
所述的富氧预燃室连接有富氧预燃室供应***,富氧预燃室供应***包括富氧预燃室氧气路控制阀门与富氧预燃室氧气路氮气吹除控制阀门,其中,富氧预燃室氧气路氮气吹除控制阀门后出口管路连接到富氧预燃室氧气路控制阀门后的管路上。
所述的富氢预燃室连接有富氢预燃室供应***,富氢预燃室供应***包括富氢预燃室氢气路控制阀门,富氢预燃室氢气路氮气吹除控制阀门,富氢预燃室氧气路控制阀门,以及富氢预燃室氧气路氮气吹除控制阀门;其中,富氢预燃室氢气路氮气吹除控制阀门后出口管路连接到富氢预燃室氢气路控制阀门后的管路上,富氢预燃室氧气路氮气吹除控制阀门后出口管路连接到富氢预燃室氧气路控制阀门后的管路上。在该装置中的每一路氮气供应管路之上,控制阀门之后均设置有单向阀,每一路推进剂供应管路上均设置有音速喷嘴。
一种使用上述富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置的试验方法,包括启动过程和停车过程。启动过程包括三步:第一步、依次通入空气、氢气和氧气,利用气动谐振效应对三个气动谐振点火器点火,启动三个气动谐振点火器;第二步、依次通入氢气、氧气,启动富氢预燃室,富氢预燃室中产生富氢燃气供应给主燃烧室,在富氢预燃室启动前0.2s打开主燃烧室富氧燃气供应管路上的氮气吹除控制阀门通入氮气;第三步、往富氧预燃室通入氧气,启动富氧预燃室,然后关闭主燃烧室富氧燃气供应管路上的氮气吹除控制阀门,纯富氧燃气进入主燃烧室,主燃烧室启动。
停车过程包括三步:步骤一、首先打开点火器氮气路前置阀门,关闭空气,然后关闭氧气,同时在氧气管路吹入氮气,第二气动谐振点火器和第三气动谐振点火器的氢气随后关闭,同时吹入氮气,三个气动谐振点火器关闭;步骤二、关闭第一气动谐振点火器的点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀,同时吹入氮气,并在通往主燃烧室富氧燃气管路上吹入氮气,然后关闭富氧预燃室氧气供应同时吹入氮气,富氧预燃室关闭;步骤三、在关闭富氧预燃室氧气供应的同时关闭富氢预燃室氧气供应,同时吹入氮气,然后关闭富氢预燃室的氢气供应,同时吹入氮气,最后关闭各供应管路的氮气吹除,停止富氢预燃室和主燃烧室。
本发明的优点及积极效果在于:(1)本发明实验装置的点火器控制阀门采用两位三通电磁阀,在关闭推进剂供应的同时可以进行氮气吹除,可以避免管路回火同时又可以避免在点火器工作过程中掺混氮气影响到点火;(2)本发明实验装置在氮气吹除管路上设置单向阀门,避免推进剂进入氮气吹除管路影响吹除;(3)本发明的实验装置及其实验方法,在整个试验过程中,点火器、富氢预燃室、主燃烧室均为富燃状态,富氧预燃室启动过程为富燃,试验过程和停车过程为低温富氧,通过控制各个阀门的启动和关闭时间避免出现高温富氧状态烧坏发动机,使得启动和停车安全可靠,为实际应用提供了一种可用的装置和方法。
附图说明
图1是本发明实验装置的结构示意图;
图2是本发明实验方法中启动过程的步骤流程图;
图3是本发明实验方法中停车过程的步骤流程图。
图中:
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示,富氢/富氧燃气气气燃烧试验方法包括的试验装置主要有第一气动谐振点火器3、第二气动谐振点火器23和第三气动谐振点火器25,富氧预燃室2,富氢预燃室24和主燃烧室1。
富氧预燃室2的入口连接有第一气动谐振点火器3的入口,富氧预燃室2的出口一路通往大气,另一路通往主燃烧室1,在通往主燃烧室1的富氧燃气供应管路上设置有氮气吹除控制阀门11;富氢预燃室24的入口连接有第二气动谐振点火器23的入口,富氢预燃室24的出口通过连接管路与主燃烧室1连接;主燃烧室1连接有第三气动谐振点火器25的入口。
针对第一气动谐振点火器3、第二气动谐振点火器23和第三气动谐振点火器25各设置连接有相同的点火器供应***,以第一气动谐振点火器3连接的点火器供应***为例说明,所述的点火器供应***包括三路:一路由第一气动谐振点火器3通过连接管路连接点火器谐振空气路控制阀门6;一路由第一气动谐振点火器3连接有点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀9;一路由第一气动谐振点火器3连接有点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀8;其中,在点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀9的常闭通路上接氧气路,常开通路上接氮气吹除路;在点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀8中的常闭通路上接氢气路,常开通路上接氮气吹除路;在每一氮气吹除路上都安装有氮气前置控制阀门7。富氧预燃室2连接有富氧预燃室供应***,所述的富氧预燃室供应***包括富氧预燃室氧气路控制阀门5和富氧预燃室氧气路氮气吹除控制阀门4,其中,富氧预燃室氧气路氮气吹除控制阀门4后出口管路连接到富氧预燃室氧气路控制阀门5后面的管路上。富氢预燃室24连接有富氢预燃室供应***,所述的富氢预燃室供应***包括:富氢预燃室氢气路控制阀门13,富氢预燃室氢气路氮气吹除控制阀门12,富氢预燃室氧气路控制阀门19,以及富氢预燃室氧气路氮气吹除控制阀门20,其中,富氢预燃室氢气路氮气吹除控制阀门12后出口管路连接到富氢预燃室氢气路控制阀门13后的管路上,富氢预燃室氧气路氮气吹除控制阀门20后出口管路连接到富氢预燃室氧气路控制阀门19后的管路上。
本发明的实验装置中,在每一路氮气供应管路上的控制阀门,具体如图1所示,包括:氮气前置控制阀门7,富氧预燃室氧气路氮气吹除控制阀门4,通往主燃烧室1的富氧燃气供应管路上的氮气吹除控制阀门11,富氢预燃室氢气路氮气吹除控制阀门12,以及富氢预燃室氧气路氮气吹除控制阀门20,在这些控制阀门后均设置有单向阀21,用于防止推进剂进入氮气吹除管路;每一路推进剂供应管路,包括:富氧预燃室2通往大气的管路,富氧预燃室2通往主燃烧室1的管路,氮气吹除控制阀门11通往主燃烧室1的管路,富氧预燃室氧气路控制阀门5和富氧预燃室氧气路氮气吹除控制阀门4通往富氧预燃室2的管路,点火器谐振空气路控制阀门6通往气动谐振点火器的管路,点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀9通往气动谐振点火器的管路,点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀8通往气动谐振点火器的管路,富氢预燃室氢气路控制阀门13与富氢预燃室氢气路氮气吹除控制阀门12通往富氢预燃室24的管路,富氢预燃室氧气路控制阀门19与富氢预燃室氧气路氮气吹除控制阀门20通往富氢预燃室24的管路,在这些管路上均设置有音速喷嘴22,用于控制流量。
使用本发明的富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置的实验方法,具体涉及启动和停车两个过程。其中,启动过程如图2所述,具体包括以下步骤:
第一步,依次通入空气、氢气和氧气,首先启动三个气动谐振点火器3,23,25。首先,打开第一气动谐振点火器3、第二气动谐振点火器23和第三气动谐振点火器25的气动谐振空气供应阀门6供应空气,利用气动谐振效应对三个气动谐振点火器点火。15s后,同时打开三个点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀8,往点火器供应氢气;20ms后打开点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀9,往点火器供应氧气。氢气先进入气动谐振点火器3,23,25保证气动谐振点火器3,23,25为一个富燃环境,避免氧气先进入后形成的高温环境烧蚀点火器结构,两者进入气动谐振点火器3,23,25形成的混合气接触到通过空气的气动谐振效应被引燃,形成点火火炬进入富氧预燃室2、富氢预燃室24和主燃烧室1,对进入这三个装置的推进剂实施点火,点火器完成启动过程。三个气动谐振点火器3,23,25先启动可以避免富氢预燃室24、富氧预燃室2和主燃烧室1启动时大流量的推进剂进入点火器影响点火器内混合比导致点火失败,另外,推进剂进入富氢预燃室24、富氧预燃室2和主燃烧室1后即可燃烧,避免推进剂在主燃烧室1积存后再点火时引起爆燃造成结构破坏。
第二步,三个气动谐振点火器3,23,25启动0.2s后启动富氢预燃室24。首先,打开富氢预燃室氢气供应阀门13,供应氢气,在富燃预燃室24中形成富燃环境。20ms后打开富氢预燃室氧气供应阀门19,氧气进入富氢预燃室24后与氢气接触形成混合气,两者接触到从第二气动谐振点火器23喷出的高温点火燃气后被点燃开始燃烧,富氢预燃室24启动,产生富氢燃气供应给主燃烧室1。富氢燃气进入主燃烧室1形成富燃环境。先启动富氢预燃室24可避免富氧燃气形成高温富氧环境烧蚀结构材料。为避免大流量的富氢燃气进入富氧预燃室2在富氧预燃室2启动过程中形成高温富氧环境烧蚀结构材料,在富氢燃预燃室24启动前0.2s,打开主燃烧室1富氧燃气供应管路上的氮气吹除控制阀门11,供应氮气,防止富氢燃气进入富氧预燃室2。
第三步,富氢预燃室24启动0.1s后启动富氧预燃室2。在富氧预燃室2中氢气全部从第一气动谐振点火器3的氢气管路中供应,启动时只需打开富氧预燃室氧气供应阀门5。打开富氧预燃室氧气供应阀门5,氧气进入富氧预燃室2,与第一气动谐振点火器3喷出的富氢燃气点燃燃烧,富氧预燃室2启动。0.2s后,关闭主燃烧室1富氧燃气供应管路上的氮气吹除控制阀门11,纯富氧燃气进入主燃烧室1,与先进入主燃烧室1的富氢燃气掺混,接触主燃烧室1的第三气动谐振点火器25点火燃气后燃烧,主燃烧室1启动。在整个启动过程中,第一气动谐振点火器3、第二气动谐振点火器和第三气动谐振点火器25、富氢预燃室24、主燃烧室1一直处于富燃状态,避免了高温富氧燃烧状态。而富氧预燃室2,在启动过程中第一气动谐振点火器3工作过程中为富氢状态,大流量氧气进入后为富氧状态,由于大流量氧气进入后燃气温度很低,在结构材料可承受的抗氧化烧蚀范围内,因此也不会对结构材料造成氧化烧蚀,保证了启动过程中安全可靠性。
停车方法如图3所示,具体包括以下步骤:
步骤一,三个气动谐振点火器3,23,25停车。在三个气动谐振点火器3,23,25启动后,打开所有的点火器氮气路前置阀门7,氮气沿管路充填到三个气动谐振点火器3,23,25的点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀8与点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀9前,同时关闭三个气动谐振点火器3,23,25的气动谐振空气供应阀门6,三个气动谐振点火器3,23,25内火焰自维持。在试验中可在三个气动谐振点火器3,23,25启动20s后打开点火器氮气路前置阀门7。主燃烧室1启动0.2s后,关闭三个气动谐振点火器3,23,25的点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀9。在此过程中,由于已将点火器氮气吹除前置阀门7打开,氮气填充至三个气动谐振点火器3,23,25的点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀8与点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀9前,因此关闭三个氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀8与三个点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀9的同时等于也接通了三个点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀9的氮气和出口通路,氮气进入供应管路对管路中残余的氧气进行吹除,避免氢气回火烧至阀门前烧坏阀门及其余管路设备。三个点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀9关闭0.2s后,关闭连接富氢预燃室24的第二气动谐振点火器23的点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀8和连接主燃烧室1的第三气动谐振点火器25的点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀8,同时氮气吹入避免回火燃烧,三个气动谐振点火器完成停车过程。富氧预燃室2的第一气动谐振点火器3的氢气供应维持,充当富氧预燃室2的氢气供应路。
步骤二,富氧预燃室2停车。首先,关闭连接富氧室点火器2的第一气动谐振点火器3的点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀8,由于氮气已经充填至点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通阀门8前,关闭氢气同时氮气会吹入氢气管路将管路残余氢气吹出。切断氢气供应后,富氧预燃室2熄火。0.1s后关闭富氧预燃室氧气路控制阀门5,同时开启富氧预燃室氧气路氮气吹除阀门4以及主燃烧室富氧燃气路氮气吹除阀门11。富氧预燃室氧气管路氮气吹除用于吹除管路及富氧预燃室2内残余的氧气,主燃烧室富氧燃气路氮气用于防止主燃烧室1内富氢燃气回流至富氧预燃室2内形成富氧燃烧造成氧化烧蚀后果。富氧燃烧室2氧气供应切断后富氧预燃室2停车,同时由于主燃烧室1没有氧化剂供应也停止燃烧。停止供应氢气过程中,氢气流量逐渐减小,因此富氧预燃室2温度逐渐降低,不会对富氧预燃室2构成危险,同时氮气的吹入避免了富氢燃气进入富氧预燃室2燃烧构成危险。
步骤三,富氢预燃室24停车。在关闭富氧预燃室氧气路控制阀门5的同时关闭富氢预燃室氧气路控制阀门19,同时开启富氢预燃室24氧气供应路氮气吹除控制阀门20,氧气切断的同时氮气进入吹除残余的氧气。富氢预燃室24氧气供应切断,富氢预燃室24熄火。在停止氧气供应过程中氧气流量逐渐减小,混合比下降,温度降低,并且一直处于富燃环境,不会对富氢预燃室24的结构构成危险。0.5s后关闭富氢预燃室氢气控制阀门13,同时开启富氢预燃室氢气供应路氮气吹除控制阀门12,氢气切断的同时氮气进入吹除管路和预燃室内残余的氢气,富氢预燃室24停车。由于富氧预燃室24先停车,主燃烧室1富氧燃气供应先被切断,混合比降低,温度降低,并且一直处于富燃环境中,不会对燃烧室结构构成危险。2s后关闭各供应管路氮气吹除,主燃烧室1停车。
Claims (10)
1.一种富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置,主要包括三个气动谐振点火器(3,23,25),富氧预燃室(2),富氢预燃室(24)和主燃烧室(1),其特征在于,富氧预燃室(2)的入口与第一气动谐振点火器(3)的入口连接,富氧预燃室(2)的出口一路通往大气,另一路通往主燃烧室(1),在通往主燃烧室(1)的富氧燃气供应管路上设置有氮气吹除控制阀门(11);富氢预燃室(24)的入口与第二气动谐振点火器(23)的入口连接,富氢预燃室(24)的出口通过连接管路与主燃烧室(1)连接;主燃烧室(1)还与第三气动谐振点火器(25)的入口连接;
第一气动谐振点火器(3)、第二气动谐振点火器(23)和第三气动谐振点火器(25)各自通过连接管路连接有相同的点火器供应***;所述的点火器供应***包括三路:一路由气动谐振点火器(3,23,25)通过连接管路连接有点火器谐振空气路控制阀门(6);一路由气动谐振点火器(3,23,25)通过连接管路连接点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀(9),在点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀(9)的常闭通路上接氧气供应路,常开通路上接氮气吹除路;一路由气动谐振点火器(3,23,25)通过连接管路连接点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀(8),在点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀(8)的常闭通路上接氢气供应路,常开通路上接氮气吹除路;在氮气吹除路上都安装有氮气前置控制阀门(7);
所述的富氧预燃室(2)连接有富氧预燃室供应***,富氧预燃室供应***包括富氧预燃室氧气路控制阀门(5)与富氧预燃室氧气路氮气吹除控制阀门(4),其中,富氧预燃室氧气路氮气吹除控制阀门(4)后出口管路连接到富氧预燃室氧气路控制阀门(5)后的管路上;
所述的富氢预燃室(24)连接有富氢预燃室供应***,富氢预燃室供应***包括富氢预燃室氢气路控制阀门(13),富氢预燃室氢气路氮气吹除控制阀门(12),富氢预燃室氧气路控制阀门(19),以及富氢预燃室氧气路氮气吹除控制阀门(20);其中,富氢预燃室氢气路氮气吹除控制阀门(12)后出口管路连接到富氢预燃室氢气路控制阀门(13)后的管路上,富氢预燃室氧气路氮气吹除控制阀门(20)后出口管路连接到富氢预燃室氧气路控制阀门(19)后的管路上;
在该装置中的每一路氮气供应管路之上的控制阀门之后均设置有单向阀(21),每一路推进剂供应管路上均设置有音速喷嘴(22)。
2.根据权利要求1所述的一种富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置,其特征在于,所述的单向阀(21)具体设置在以下控制阀门之后:氮气前置控制阀门(7),富氧预燃室氧气路氮气吹除控制阀门(4),氮气吹除控制阀门(11),富氢预燃室氢气路氮气吹除控制阀门(12),以及富氢预燃室氧气路氮气吹除控制阀门(20)。
3.根据权利要求1所述的一种富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置,其特征在于,所述的音速喷嘴(22)具体设置在以下管路上:富氧预燃室(2)通往大气的管路,富氧预燃室(2)通往主燃烧室(1)的管路,氮气吹除控制阀门(11)通往主燃烧室(1)的管路,富氧预燃室氧气路控制阀门(5)和富氧预燃室氧气路氮气吹除控制阀门(4)通往富氧预燃室(2)的管路,点火器谐振空气路控制阀门(6)通往气动谐振点火器(3,23,25)的管路,点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀(9)通往气动谐振点火器(3,23,25)的管路,点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀(8)通往气动谐振点火器(3,23,25)的管路,富氢预燃室氢气路控制阀门(13)与富氢预燃室氢气路氮气吹除控制阀门(12)通往富氢预燃室(24)的管路,富氢预燃室氧气路控制阀门(19)与富氢预燃室氧气路氮气吹除控制阀门(20)通往富氢预燃室(24)的管路。
4.应用权利要求1所述的富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置的试验方法,其特征在于,该实验方法包括启动过程和停车过程;
启动过程包括三步:第一步、依次通入空气、氢气和氧气,利用气动谐振效应对三个气动谐振点火器(3,23,25)点火,启动三个气动谐振点火器(3,23,25);第二步、依次通入氢气、氧气,启动富氢预燃室(24),富氢预燃室(24)中产生富氢燃气供应给主燃烧室(1),在富氢预燃室(24)启动前0.2s打开主燃烧室(1)富氧燃气供应管路上的氮气吹除控制阀门(11)通入氮气;第三步、往富氧预燃室(2)通入氧气,启动富氧预燃室(2),然后关闭主燃烧室(1)富氧燃气供应管路上的氮气吹除控制阀门(11),纯富氧燃气进入主燃烧室(1),主燃烧室(1)启动;
停车过程包括三步:步骤一、首先打开点火器氮气前置控制阀门(7),同时关闭三个气动谐振点火器(3,23,25)的空气供应,然后关闭三个气动谐振点火器(3,23,25)氧气供应,同时在氧气管路吹入氮气,第二气动谐振点火器(23)和第三气动谐振点火器(25)的氢气随后关闭,同时吹入氮气,三个气动谐振点火器(3,23,25)关闭;步骤二、关闭第一气动谐振点火器(3)的点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀(8),同时吹入氮气,并在通往主燃烧室(1)富氧燃气管路上吹入氮气,然后关闭富氧预燃室(2)氧气供应,同时吹入氮气,富氧预燃室(2)关闭;步骤三、在关闭富氧预燃室(2)氧气供应的同时关闭富氢预燃室(24)氧气供应,同时吹入氮气,然后关闭富氢预燃室(24)的氢气供应,同时吹入氮气,最后关闭各供应管路的氮气吹除,富氢预燃室(24)和主燃烧室(1)关闭。
5.根据权利要求4所述的富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置的试验方法,其特征在于,启动过程的第一步中所述依次通入空气、氢气和氧气,具体是:首先,打开三个点火器谐振空气路控制阀门(6)给三个气动谐振点火器(3,23,25)供应空气,利用气动谐振效应点火;接着15s后,同时打开三个点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀(8)供应氢气;然后20ms后,同时打开三个点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀(9)供应氧气。
6.根据权利要求4所述的富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置的试验方法,其特征在于,启动过程的第二步中所述依次通入氢气和氧气,具体是:在三个气动谐振点火器(3,23,25)启动0.2s后,打开富氢预燃室氢气路控制阀门(13)供应氢气;然后20ms后打开富氢预燃室氧气路控制阀门(19)供应氧气。
7.根据权利要求4所述的富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置的试验方法,其特征在于,所述启动过程的第三步具体是:富氢预燃室(24)启动0.1s后,打开富氧预燃室氧气路控制阀门(5),氧气进入富氧预燃室(2),与第一气动谐振点火器(3)喷出的富氢燃气点燃燃烧,启动富氧预燃室(2),在0.2s后,关闭主燃烧室(1)富氧燃气供应管路上的氮气吹除控制阀门(11),纯富氧燃气进入主燃烧室(1),与先进入主燃烧室(1)的富氢燃气掺混,接触主燃烧室(1)的第三气动谐振点火器(25)点火燃气后燃烧,主燃烧室(1)启动。
8.根据权利要求4所述的富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置的试验方法,其特征在于,停车过程中所述的步骤一具体是:六个点火器氮气前置控制阀门(7)在三个气动谐振点火器(3,23,25)启动后打开,同时关闭三个点火器谐振空气路控制阀门(6),在主燃烧室(1)启动0.2s后,通过关闭三个点火器氧气路、氧气路氮气吹除两位三通电磁阀(9)关闭三个气动谐振点火器(3,23,25)氧气供应,再0.2s后,关闭第二气动谐振点火器(23)和第三气动谐振点火器(25)的点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀(8)。
9.根据权利要求4所述的富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置的试验方法,其特征在于,停车过程中所述的步骤二具体是:在关闭第一气动谐振点火器(3)的点火器氢气路、氢气路氮气吹除两位三通电磁阀(8)0.1s后,关闭富氧预燃室氧气路控制阀门(5),同时开启富氧预燃室氧气路氮气吹除控制阀门(4)以及主燃烧室富氧燃气路氮气吹除控制阀门(11)。
10.根据权利要求4所述的富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置的试验方法,其特征在于,停车过程中所述的步骤三具体是:在关闭富氧预燃室氧气路控制阀门(5)的同时关闭富氢预燃室氧气路控制阀门(19),同时开启富氢预燃室(24)氧气供应路氮气吹除控制阀门(20),接着0.5s后关闭富氢预燃室氢气控制阀门(13),同时开启富氢预燃室氢气供应路氮气吹除控制阀门(12),然后2s后关闭各供应管路氮气吹除。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010105744772A CN102095584B (zh) | 2010-12-06 | 2010-12-06 | 富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置及其试验方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010105744772A CN102095584B (zh) | 2010-12-06 | 2010-12-06 | 富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置及其试验方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102095584A CN102095584A (zh) | 2011-06-15 |
CN102095584B true CN102095584B (zh) | 2012-03-21 |
Family
ID=44128769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010105744772A Expired - Fee Related CN102095584B (zh) | 2010-12-06 | 2010-12-06 | 富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置及其试验方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102095584B (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102852669B (zh) * | 2012-08-16 | 2014-04-30 | 北京航空航天大学 | 模块化可重复使用多单元圆转方缩比塞式喷管试验装置 |
CN103486437B (zh) * | 2013-09-06 | 2015-05-27 | 北京航空航天大学 | 一种针对重复使用发动机试验的氧气供应*** |
CN104777002B (zh) * | 2015-03-19 | 2017-08-25 | 西北工业大学 | 一种甲烷燃烧加热的超燃冲压发动机燃烧室实验*** |
CN104729857B (zh) * | 2015-03-31 | 2017-05-24 | 北京航空航天大学 | 一种适用于大型低温液体火箭发动机试验台供应*** |
CN108562440B (zh) * | 2017-12-26 | 2020-07-07 | 南京航空航天大学 | 空气流量分区控制的燃烧室试验装置及其试验方法 |
CN110018197A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-07-16 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种金属材料燃烧试验方法 |
CN111305974B (zh) * | 2020-03-02 | 2021-06-11 | 北京航天动力研究所 | 一种多功能集成燃烧组件测试装置 |
CN112628026B (zh) * | 2020-12-18 | 2022-04-12 | 西安航天动力研究所 | 气气推力室喷注器真实供应条件的热试装置 |
CN113375889B (zh) * | 2021-05-14 | 2022-10-11 | 中国科学院力学研究所 | 用于激波风洞的热喷流实验方法 |
CN113375894B (zh) * | 2021-06-07 | 2022-06-24 | 北京航空航天大学 | 一种水循环冷却的氢与温度可控的空气地面试验*** |
CN113864645B (zh) * | 2021-08-25 | 2023-10-13 | 上海空间推进研究所 | 轨控发动机地面试验用吹除*** |
CN113446133B (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-23 | 西安航天动力研究所 | 富氧富甲烷气气喷注单元地面筛选试验装置及试验方法 |
CN114018980B (zh) * | 2021-10-31 | 2024-04-19 | 中国船舶集团有限公司第七一八研究所 | 一种验证氢气爆燃环境中设备可用性的试验装置及方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2300983A1 (de) * | 1973-01-10 | 1974-07-11 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Zuendsystem fuer mit nichthypergolen treibstoffkomponenten betriebene brennkammern von raketentriebwerken |
JP2615413B2 (ja) * | 1994-02-28 | 1997-05-28 | 科学技術庁航空宇宙技術研究所長 | 複合サイクルロケットエンジン |
RU2304727C1 (ru) * | 2006-04-20 | 2007-08-20 | Александр Федорович Чабак | Двигательная установка на кислородно-водородном топливе |
CN101738319A (zh) * | 2008-11-10 | 2010-06-16 | 北京航空航天大学 | 燃气喷注器富氧燃气供应装置及方法 |
CN101782462A (zh) * | 2009-01-15 | 2010-07-21 | 北京航空航天大学 | 全流量试验台氧气*** |
-
2010
- 2010-12-06 CN CN2010105744772A patent/CN102095584B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102095584A (zh) | 2011-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102095584B (zh) | 富氢/富氧燃气气气燃烧试验装置及其试验方法 | |
JP5075900B2 (ja) | 水素含有燃料対応燃焼器および、その低NOx運転方法 | |
US9273635B2 (en) | Hypergolic hybrid motor igniter | |
US20080264372A1 (en) | Two-stage ignition system | |
US6918243B2 (en) | Bi-propellant injector with flame-holding zone igniter | |
CN109538379A (zh) | 大推力液体火箭发动机推力室试验装置及方法 | |
KR20070078978A (ko) | 램제트/스크램제트 엔진을 시동하기 위한 다목적 가스발생기를 가진 시스템과 램제트/스크램제트 엔진을시동하기 위한 방법 | |
JPH03501146A (ja) | ガスタービンエンジンの種々のガス燃料燃焼システム | |
CN108593303A (zh) | 一种基于蓄热式加热器的预热***设计方案 | |
JP5063538B2 (ja) | ガスタービンの燃料供給方法 | |
US20180223769A1 (en) | Catalytic N2O Pilot Ignition System for Upper Stage Scramjets | |
CN107636285A (zh) | 用于气体燃料发动机中的预混混合气的点火设备以及方法 | |
CN209469513U (zh) | 大推力液体火箭发动机推力室试验装置 | |
RU2636357C2 (ru) | Двухрежимный воспламенитель и двухрежимный способ впрыска для воспламенителя ракетного двигателя | |
JPH0486335A (ja) | ガスタービン設備 | |
RU2348828C1 (ru) | Ракетный двигатель малой тяги, работающий на несамовоспламеняющихся газообразном окислителе и жидком горючем, и способ его запуска | |
RU2334916C1 (ru) | Газодинамический воспламенитель | |
JP2005061385A (ja) | 液体燃料と液体酸化剤を用いる点火器一体型燃料噴射器 | |
CN110318909A (zh) | 固液混合发动机地面试车多次启动与推力调节装置及方法 | |
US10451007B1 (en) | Enhanced operability dual mode ramjet and scramjet engine ignition system | |
RU2477383C1 (ru) | Способ работы камеры ракетного двигателя малой тяги | |
US6279310B1 (en) | Gas turbine starting method using gas and liquid fuels | |
KR101037456B1 (ko) | 가스터빈 엔진용 연소기의 점화장치 | |
KR102005428B1 (ko) | 액체 연료 점화 장치 | |
Deans et al. | Development and Testing of a Methane/Oxygen Catalytic Microtube Ignition System for Rocket Propulsion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120321 Termination date: 20141206 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |