本發(fā)明屬于高超聲速高焓地面模擬設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種高超聲速高焓地面模擬設(shè)備的加熱器點(diǎn)火器。

背景技術(shù)：

自由射流等地面模擬高空高速環(huán)境的設(shè)備具有高焓、高速、高壓和長(zhǎng)期使用的特點(diǎn)，在地面模擬高速環(huán)境一般需要加熱空氣并補(bǔ)充氧氣，氧氣的組分與高空一致。它的難點(diǎn)是壓力較高，一般要達(dá)到10MPa的壓力，目前的燃燒室只有火箭燃燒室能夠達(dá)到這一設(shè)計(jì)壓力，但火箭燃燒室的結(jié)構(gòu)并不是按照長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行設(shè)計(jì)的，而且火箭的燃料大都是液體燃料，它還存在燃燒不夠完全的問題。

而地面模擬設(shè)備需要使用10年甚至更長(zhǎng)時(shí)間，而且燃燒要完全。而采用氫氣、氧氣和空氣的燃燒可以獲得目前公認(rèn)的污染最小的高焓氣體。

但是氣體燃燒的問題是工作范圍較窄，也就是只能工作在特定范圍內(nèi)，因?yàn)橐坏┟撾x這個(gè)范圍，火焰就會(huì)熄火。而地面模擬設(shè)備需要模擬包線范圍內(nèi)所有狀態(tài)，所以參數(shù)變化范圍較大，過(guò)去一般配備多組加熱器來(lái)解決這個(gè)問題。但是，這樣制造成本高昂，寬范圍高壓下氣態(tài)氫燃料長(zhǎng)時(shí)間燃燒不穩(wěn)定，燃燒效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高超聲速高焓地面模擬設(shè)備的加熱器點(diǎn)火器,其大大節(jié)省空間、降低制造成本、寬范圍高壓下氣態(tài)氫燃料長(zhǎng)時(shí)間燃燒穩(wěn)定高效。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：這種高超聲速高焓地面模擬設(shè)備的加熱器點(diǎn)火器，其包括氫空氣噴注環(huán)噴注本體、燃燒室本體和燃?xì)鈬娮⒁鼙倔w；

氫空氣噴注環(huán)噴注本體的截面為多孔噴注模式，中心布置電火花點(diǎn)火器；

燃燒室本體是非預(yù)混火焰燃燒混合的區(qū)域；

燃?xì)鈬娮⒁鼙倔w將燃?xì)廨斔椭寥紵冶倔w。

本發(fā)明通過(guò)一個(gè)新加熱器燃燒室的頭部可以替代多組加熱器,但同時(shí)也需要配備點(diǎn)火器完成初始點(diǎn)火任務(wù),本裝置采用富油火炬的模式,用的是氫氣與空氣的混合燃燒，與現(xiàn)有其它結(jié)構(gòu)的區(qū)別是火炬可以在常壓直到10MPa范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，因此大大節(jié)省空間、降低制造成本、寬范圍高壓下氣態(tài)氫燃料長(zhǎng)時(shí)間燃燒穩(wěn)定高效。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的高超聲速高焓地面模擬設(shè)備的加熱器點(diǎn)火器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，這種高超聲速高焓地面模擬設(shè)備的加熱器點(diǎn)火器，其包括氫空氣噴注環(huán)噴注本體1、燃燒室本體2和燃?xì)鈬娮⒁鼙倔w3；

氫空氣噴注環(huán)噴注本體的截面為多孔噴注模式，中心布置電火花點(diǎn)火器；

燃燒室本體是非預(yù)混火焰燃燒混合的區(qū)域；

燃?xì)鈬娮⒁鼙倔w將燃?xì)廨斔椭寥紵冶倔w。

本發(fā)明通過(guò)一個(gè)新加熱器燃燒室的頭部可以替代多組加熱器,但同時(shí)也需要配備點(diǎn)火器完成初始點(diǎn)火任務(wù),本裝置采用富油火炬的模式,用的是氫氣與空氣的混合燃燒，與現(xiàn)有其它結(jié)構(gòu)的區(qū)別是火炬可以在常壓直到10MPa范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，因此大大節(jié)省空間、降低制造成本、寬范圍高壓下氣態(tài)氫燃料長(zhǎng)時(shí)間燃燒穩(wěn)定高效。

另外，所述氫空氣噴注環(huán)噴注本體包括圓柱部分和收縮段。

另外，所述氫空氣噴注環(huán)噴注本體采用交叉射流碰撞模式。

另外，所述氫空氣噴注環(huán)噴注本體的出口處于同一直徑處的不同周向位置，圓形布置內(nèi)有凹腔，凹腔內(nèi)布置點(diǎn)火器；氫與空氣噴口以一定角度對(duì)撞，火焰遠(yuǎn)離噴口位置，交叉形成擴(kuò)散火焰。

另外，所述燃燒室本體的壁面通有冷水。

另外，所述燃?xì)鈬娮⒁艿慕Y(jié)構(gòu)為管狀雙層結(jié)構(gòu)，夾層走冷卻水，內(nèi)管是富油燃?xì)馔ǖ?，?fù)責(zé)將燃?xì)廨斔偷綒溲踔髁鲄^(qū)。

另外，該點(diǎn)火器頭部采用氫、空氣沖擊混合，在短燃燒室內(nèi)進(jìn)行非均勻富油燃燒；富油比大于1.4小于2.0。

本發(fā)明的有益效果如下：

①該點(diǎn)火器頭部采用氫、空氣沖擊混合，在短燃燒室內(nèi)進(jìn)行非均勻富油燃燒；富油比大于1.4小于2.0；燃?xì)馍淞魉俣葟囊羲俳档脚c主流一致均能保持穩(wěn)定燃燒。

②點(diǎn)火器能在常壓到10MPa下穩(wěn)定工作。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。