CN207715443U - 一种双级低压引射排气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双级低压引射排气装置，涉及航空发动机领域，包括：一级低压引射排气结构和二级低压引射排气结构。一级低压引射排气结构包括：一级配气室(1)、一级超音速引射喷管(2)、一级混合段(3)、一级扩压段(4)以及一级常压补气(9)；二级低压引射排气结构包括：二级配气室(5)、二级超音速引射喷管(6)、二级混合段(7)、二级扩压段(8)、二级常压补气(10)。该双级低压引射排气装置可降低高压气源用量；减小引射排气装置的体积；优化流道，减少被引射气流的流阻损失；被流压力调节速度快，调节精度高。可应用于航空发动机主燃烧室及加力燃烧室低压试验器的设计中，高效、高精度、低成本地建立低压状态。

Description

一种双级低压引射排气装置

技术领域

本实用新型涉及航空发动机领域，特别涉及一种双级低压引射排气装置。

背景技术

航空发动机主燃烧室试验中在模拟高空状态时要求试验试验件入口压力低(最低达到20kPa)。试验中需要持续建立高空低压条件。

现有解决方案是采用一级低压引射排气装置方案，使用大量的高压气体作为主流驱动被流达到建立低压环境的目的。但该方案为达到低压试验状态需要大量高压气体，造成能源成本增大；引射装置体积较大；被流压力调节困难，调节精度低。

发明内容

本实用新型提供了一种双级低压引射排气装置，以解决一级低压引射排气装置能源成本大、调节精度低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种双级低压引射排气装置，包括：

一级低压引射排气结构，包括：一级配气室、一级超音速引射喷管、一级混合段、一级扩压段以及一级常压补气，其中，

所述一级配气室的中心安装所述一级超音速引射喷管，所述一级配气室的下端安装所述一级常压补气，所述一级配气室的出口段与所述一级混合段的一端连接，所述一级混合段的另一端连接所述一级扩压段；

二级低压引射排气结构，包括：二级配气室、二级超音速引射喷管、二级混合段、二级扩压段、二级常压补气，其中，

所述二级配气室的进口段与所述一级扩压段连接，所述二级配气室的中心安装所述二级超音速引射喷管，所述二级配气室的下端安装所述二级常压补气，所述二级配气室的出口段与所述二级混合段的一端连接，所述二级混合段的另一端连接所述二级扩压段。

可选地，所述一级常压补气和所述二级常压补气采用阀门控制。

可选地，所述一级超音速引射喷管和所述二级超音速引射喷管的出口均采用三维波瓣结构。

本实用新型的有益效果：本实用新型的双级低压引射排气装置，采用两级引射结构，降低高压气源用量，最经济地满足低压试验状态需要，在混合室增加常压补气，可以快速精确地调节低压状态。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型双级低压引射排气装置总体示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

如图1所示，本实用新型的双级低压引射排气装置，包括：一级低压引射排气结构以及二级低压引射排气结构。

具体地，一级低压引射排气结构包括：一级配气室1、一级超音速引射喷管2、一级混合段3、一级扩压段4以及一级常压补气9，其中，一级配气室1的进口段连接需要建立的低压环境，一级配气室1的中心安装一级超音速引射喷管2，一级超音速引射喷管2用于对被流进行第一级泵抽，一级配气室1的下端安装一级常压补气9，有利的是，补气流量优选通过阀门控制，低压状态调节速度快，调节精度高，一级混合段3一端连接一级配气室1的出口段，另一端连接一级扩压段4。一级混合段3负责主流和被流的充分混合，一级扩压段4负责气流的减速增压，同时进一步使主被流气体混合。

二级低压引射排气结构包括：二级配气室5、二级超音速引射喷管6、二级混合段7、二级扩压段8、二级常压补气10，其中，二级配气室5的进口段与一级扩压段4连接，二级配气室5的中心安装二级超音速引射喷管6，二级超音速引射喷管6负责对被流进行进一步泵抽，二级配气室5的下端安装二级常压补气10，有利的是，补气流量优选通过阀门控制，低压状态调节速度快，调节精度高，二级混合段7一端连接二级配气室5的出口段，另一端连接二级扩压段8。二级混合段7负责主流和被流的充分混合，二级扩压段8用于气流的减速增压，同时进一步使主被流气体混合。

本实用新型的双级低压引射排气装置，一级超音速引射喷管2设置在一级配气室1中，其一端由一级配气室1的壁面穿出，作为一级高压气源的进口端A，另一端的上半部分与一级混合段3焊接，下半部分悬空在一级混合段3中；二级超音速引射喷管6设置在二级配气室5中，其一端由二级配气室5的壁面穿出，作为二级高压气源的进口端B，另一端的上半部分与二级混合段7焊接，下半部分悬空在二级混合段7中。本实施例中，优选将一级超音速引射喷管2和二级超音速引射喷管6的出口设计为三维波瓣结构，增加主被流的混合强度，有效减少一级混合段3和二级混合段7的长度，降低引射排气装置流阻损失。

本实用新型的双级低压引射排气装置，采用两级引射结构，通过连续方程、动量方程、能量方程计算供气状态，最经济地满足低压试验状态需要；在混合室增加常压补气，可以快速精确地调节低压状态；两处超音速引射喷管均采用三维波瓣形状，优化流道，减少两级混合段长度，减小引射排气装置体积，降低流阻损失。

该双级低压引射排气装置完善了航空发动机主燃烧试验低压环境建立的方案设计，解决了通过小尺寸引射装置、低流量高压气源建立低压状态的问题。双级低压引射排气装置的结构设计方法极具借鉴意义，可应用于航空发动机主燃烧室及加力燃烧室低压试验器的设计中，高效、高精度、低成本地建立低压状态。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种双级低压引射排气装置，其特征在于，包括：

一级低压引射排气结构，包括：一级配气室(1)、一级超音速引射喷管(2)、一级混合段(3)、一级扩压段(4)以及一级常压补气(9)，其中，

所述一级配气室(1)的中心安装所述一级超音速引射喷管(2)，所述一级配气室(1)的下端安装所述一级常压补气(9)，所述一级配气室(1)的出口段与所述一级混合段(3)的一端连接，所述一级混合段(3)的另一端连接所述一级扩压段(4)；

二级低压引射排气结构，包括：二级配气室(5)、二级超音速引射喷管(6)、二级混合段(7)、二级扩压段(8)、二级常压补气(10)，其中，

所述二级配气室(5)的进口段与所述一级扩压段(4)连接，所述二级配气室(5)的中心安装所述二级超音速引射喷管(6)，所述二级配气室(5)的下端安装所述二级常压补气(10)，所述二级配气室(5)的出口段与所述二级混合段(7)的一端连接，所述二级混合段(7)的另一端连接所述二级扩压段(8)。

2.根据权利要求1所述的双级低压引射排气装置，其特征在于，所述一级常压补气(9)和所述二级常压补气(10)采用阀门控制。

3.根据权利要求1所述的双级低压引射排气装置，其特征在于，所述一级超音速引射喷管(2)和所述二级超音速引射喷管(6)的出口均采用三维波瓣结构。