一種應(yīng)用于矩形截面激波管的閘閥裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于矩形截面激波管的閘閥裝置，包括了閥板、閥框和過渡法蘭部分。其中閥板部分夾于兩個閥框之間，可以由高壓氣體控制上下抽動，用于打開或者關(guān)閉激波管內(nèi)通道；閥框一方面用于夾持閥板，兩一方面將閥板的活動自由度限制在一個維度；過渡法蘭一面連接閥框，另一面連接激波管，起到閘閥與激波管體間的連接作用。該裝置通過高壓氣體進(jìn)行氣動控制，驅(qū)動力大，閥的打開和關(guān)閉速度快；閥板的平面度高，既可以作為密封面，又可以作為激波管內(nèi)激波的反射端面。本發(fā)明將大幅降低矩形截面激波管碳?xì)淙剂项A(yù)混與進(jìn)氣的難度，同時可有效避免反射端面產(chǎn)生的干擾波。
【專利說明】
一種應(yīng)用于矩形截面激波管的閘閥裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于燃燒實驗技術(shù)領(lǐng)域，是一種應(yīng)用于矩形截面激波管的閘閥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]碳?xì)淙剂蟻碓磸V泛，能量密度高，也是目前航空飛行器最廣泛使用的燃料。對于燃燒這一階段，需要經(jīng)歷點火、火焰?zhèn)鞑ヒ约盎鹧娣€(wěn)定這幾個重要過程，通過實驗技術(shù)手段測量碳?xì)淙剂系狞c火延遲時間非常必要。
[0003]激波管是測量碳?xì)淙剂宵c火延遲時間的一種重要實驗設(shè)備。其基本原理是利用正激波的入射和反射兩次壓縮實驗段氣體，產(chǎn)生高溫高壓區(qū)域用于碳?xì)淙剂系狞c火。在該實驗研究中，如何將碳?xì)淙剂吓c氧氣充分預(yù)混之后充入激波管實驗段是一個必須解決的難題。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的徐勝利和斯坦福大學(xué)的Hanson等人采用了一種活塞式的進(jìn)氣方案(廖欽.煤油及其裂解產(chǎn)物自點火現(xiàn)象的初步實驗研究[D].安徽:中國科技大學(xué)，2009.Davidson D FjHanson R K.Fundamental Kinetics Database Utilizing ShockTube Measurements[Z].Mechanical Engineering Department，Stanford University,Stanford，CA，2009)，其基本思想是將碳?xì)淙剂显诠芡忸A(yù)混之后，用活塞將預(yù)混氣體推入激波管實驗段，活塞端面可作為入射激波的反射端面。
[0004]活塞式管外預(yù)混進(jìn)氣存在的主要問題是:
[0005](I)活塞前進(jìn)和后退速度較慢，降低實驗效率。
[0006](2)活塞內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，密封圈在活塞運動過程中磨損較高，易老化，影響密封性會K。
[0007](3)活塞端面與激波管反射端面之間存在縫隙或者臺階，影響反射波特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是設(shè)計一種解決矩形截面激波管燃料預(yù)混與進(jìn)氣的新型裝置。降低了目前激波管碳?xì)淙剂项A(yù)混與進(jìn)氣的難度，解決了激波管反射端面產(chǎn)生干擾波的問題，可適用于多種碳?xì)淙剂系膶嶒灩r，具有較強(qiáng)的通用性，提升了我國在激波管研制的技術(shù)和工程應(yīng)用能力，更加便于測量碳?xì)淙剂宵c火延遲時間，推進(jìn)了碳?xì)淙剂宵c火延遲時間數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。
[0009]用于矩形截面激波管的閘閥裝置，包括了閥板部分、閥框部分和過渡法蘭部分，其特征在于:
[0010]閥板部分可在閥框內(nèi)上下移動，既可以起到隔離和打開的作用，又可作為入射激波的反射端面。閥板由高壓氣體控制移動，閥板與閥框之間采用O型圈密封。過渡法蘭將閘閥與激波管連接，使得該機(jī)構(gòu)可用于矩形截面激波管。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)勢是:
[0012](I)采用高壓氣體控制閥的打開和關(guān)閉，使得開關(guān)速度更快，提高實驗效率。
[0013](2)碳?xì)淙剂峡稍诠芡忸A(yù)混進(jìn)氣之后通過閘閥充入實驗段，是一種新型的管外預(yù)混與進(jìn)氣方式，密封性能強(qiáng)。
[0014](3)閘閥平面度高，是優(yōu)良的入射激波反射端面，避免了干擾波的產(chǎn)生。
[0015](4)通用性能強(qiáng)?？捎糜诓煌叽绲木匦谓孛婕げü埽捎糜诙喾N類型的碳?xì)淙剂项A(yù)混與進(jìn)氣。
【附圖說明】
[0016]圖1為閥板結(jié)構(gòu)；
[0017]圖2為閥框結(jié)構(gòu)；
[0018]圖3為閘閥的裝配結(jié)構(gòu)；
[0019]圖4為閘閥與激波管和預(yù)混管的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0020]該裝置的實施過程主要包括設(shè)計加工、裝配、安裝與調(diào)試等。
[0021]設(shè)計加工過程:首先根據(jù)矩形截面激波管實驗段尺寸確定閥板實體部分(4)和通孔部分(5)的尺寸，據(jù)此確定閥板和閥框的外形尺寸和O型圈位置(6)，而后根據(jù)閥框外形尺寸和矩形截面激波管法蘭尺寸確定過渡法蘭的外形尺寸、連接孔位置和陰陽面尺寸。最后進(jìn)行機(jī)加工。
[0022]裝配過程:首先將閥板固定于兩個閥框之間，而后安裝控制閥板上下移動的高壓氣缸(7)，最后將兩個過渡法蘭(8)安裝在閥框上。
[0023]安裝與調(diào)試過程:通過過渡法蘭將閘閥安裝在矩形截面激波管(9)和混氣罐(10)上，通過進(jìn)氣口(II)向高壓氣缸里充入高壓氣體，氣體的充入方向由截止閥控制，從而實現(xiàn)閘閥的打開與關(guān)閉。
【主權(quán)項】
1.閘閥裝置，包括了閥板部分、閥框部分和過渡法蘭部分，其特征在于: 閥板部分設(shè)計為半面實體、半面通孔的狀態(tài)。閥板由高壓氣體的壓力控制其上下運動狀態(tài)，當(dāng)閥板向上移動時，實體部分到達(dá)激波管內(nèi)腔，起到密封和隔離作用；當(dāng)閥板向下移動時，通孔部分到達(dá)激波管內(nèi)腔，起到打開作用，閥板與閥框之間設(shè)計O型圈，既能保證密封，又不影響閥板的上下活動，過渡法蘭部分一面連接閥框，另一面連接激波管，將閘閥與激波管連接在一起。2.將閘閥裝置用于矩形截面激波管，其特征在于: 矩形截面激波管在燃燒實驗研究中必須解決燃料的預(yù)混、進(jìn)氣和密封問題，首先關(guān)閉閘閥，將燃料在管外預(yù)混，而后打開閘閥，將預(yù)混氣體充入激波管實驗段，最后關(guān)閉閘閥，進(jìn)行激波管內(nèi)的燃燒實驗，閘閥在燃料預(yù)混與進(jìn)氣時，起到了開關(guān)和密封的作用，降低了燃料預(yù)混與進(jìn)氣的難度，在燃燒試驗時，閘閥起到了反射斷面的作用，其良好的平面度保證了反射激波時不產(chǎn)生其他干擾波，提高了實驗精度。
【文檔編號】F16K3/02GK106015604SQ201610341320
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】洪延姬, 王殿愷, 趙文濤, 徐慶堯, 李倩, 李蘭, 席文雄
【申請人】中國人民解放軍裝備學(xué)院