CN110594041B - 一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴 - Google Patents
一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,包括上下连接的喷嘴入口和喷嘴出口,其中,喷嘴入口的内部包括由上到下相互连通的液体入口、入口喷口和共振腔,液体入口和共振腔的型面为圆柱形,入口喷口的型面为圆柱形或者上部收敛锥形加下部圆柱形;喷嘴出口的内部包括由上到下相互连通的装配口和出口喷口,装配口和出口喷口的型面均为圆柱形,装配口用于实现喷嘴入口与喷嘴出口的连接;入口喷口和出口喷口的直径小于共振腔的直径。本发明结构简单、操作方便、尺寸小、易于拆装维护、可靠性高、雾化效果优良、能够明显提高燃烧效率,能够良好适应超燃冲压发动机高温高压工况。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴。主要应用于冲压发动机、火箭发动机推力室喷注器中。
背景技术
高热值的轻金属颗粒作为高能燃料,在航空航天推进剂领域有着广泛的应用前景。其优点是热值高,能够提升推进剂密度、燃烧温度,从而提升发动机比冲。此外,某些种类的金属颗粒有助于推进剂的稳定燃烧。但是,含金属颗粒的推进剂黏度极大,甚至体现出非牛顿流体性质,采用传统喷嘴(直流喷嘴、气动雾化喷嘴、离心喷嘴等)对其进行雾化,会面临雾化细度不足、颗粒沉降、喷嘴堵塞等问题。因此,需要研制新型喷嘴对含颗粒推进剂进行有效雾化。
自激振荡喷嘴是一种将射流扰动能量放大,加速射流失稳、空化等过程,进而产生振荡射流的一种喷嘴结构。其激发原理包含流体稳定性、流体共振以及水声学等理论。根据射流稳定性理论,直流喷嘴出口处射流失稳处于特定频率与波长范围内,通过调节扰动波的频率,即控制射流失稳的频率,能够控制射流破裂波长。而毛细波理论认为减小表面波长有利于提升雾化细度。实验和理论结果均可证明,通过提高扰动频率,能够有效降低表面波长。通过射流直径、速度等参数确定较佳扰动频率,利用自激振荡原理,设计特定尺寸振荡腔,产生特定频率的自激振荡,激发射流在该频率下的失稳,以提升雾化效果。以往的自激振荡射流喷嘴,如CN 102133562A公告的一种多功能自激振荡磨料水射流发生器、CN203711178U公告的一种高压水射流自激振荡喷嘴装置、CN103817028公告的一种腔长连续可调高压自激振荡脉冲射流喷嘴、CN203961086U公告的一种自激振荡脉冲射流喷嘴等,结构尺寸较大或较为复杂,难以应用到航空航天领域中,尤其是对喷口直径要求0.6mm以下的冲压发动机中,难以在保证精度的条件下对其内型面进行复杂加工;CN 204571851U公告的一种脉冲射流喷嘴、CN2054479U公告的牙床钻头用振荡脉冲射流喷嘴、CN2699997Y公告的一种振荡脉冲射流喷嘴、CN 2124339公告的自激振荡气蚀结构射流发生器,结构尺寸虽小,但其内型面复杂,喷口直径小于0.6mm时,难以加工,甚至采用一体成型,十分不利于前期的结构检测等流程,为可靠燃烧留下隐患。除此之外,上述喷嘴还存在同一问题,其适配尺寸旨在产生穿透力强的振荡射流,而非增强雾化细度,其设计目的与本发明相反,因此结构尺寸要求完全不同。CN102019236A公布的用于复杂流体雾化的自激振荡射流撞击式喷嘴和CN102161020A公告的具有锥形反射面谐振腔的自激振荡射流撞击式喷嘴,其设计旨在提升撞击液膜的雾化效果,因此其射流穿透力更强,不适用于冲压发动机喷注器。
因此,如何提供出一种带谐振腔的自激振荡喷嘴,可改善含颗粒凝胶推进剂的雾化效果,提高冲压发动机的燃烧效率和比冲,是本领域技术人员的一个重要研究课题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
为此,本发明的目的在于提出一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,包括上下连接的喷嘴入口和喷嘴出口,其中,
所述喷嘴入口的内部包括由上到下相互连通的液体入口、入口喷口和共振腔,所述液体入口和所述共振腔的型面为圆柱形,所述入口喷口的型面为圆柱形或者上部收敛锥形加下部圆柱形;
所述喷嘴出口的内部包括由上到下相互连通的装配口和出口喷口,所述装配口和所述出口喷口的型面均为圆柱形,所述装配口用于实现所述喷嘴入口与所述喷嘴出口的连接;
所述入口喷口和所述出口喷口的直径小于所述共振腔的直径。
本发明一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,其具体工作过程和工作原理为:
推进剂由液体入口进入入口喷口,经由入口喷口进入共振腔,到达出口喷口。由于液体由入口喷口流入共振腔时,流道面积的突阔以及腔内气体与射流之间的动量交换,一定厚度的剪切层形成,此剪切层失稳产生旋涡,射流携带旋涡向下游流动,当旋涡到达下游碰撞壁(即喷嘴出口内底端面)时,产生一定频率扰动压力波,此压力波频率与共振腔直径和长度有关,此压力波反射至上游,当压力波与射流振荡同相位时,振荡叠加放大。重复此过程,自激振荡发生。而射流经由出口喷口流出,存在以不稳定频率范围能够增强射流失稳,从而增强射流的雾化;当自激振荡所产生频率值位于出口射流不稳定频率范围内时,出口射流不稳定性被放大,当自激振荡频率处于不稳定频率范围中的较大值时,在空气动力、表面张力的作用下,较小波长扰动被放大并破裂,产生平均尺寸更小的液滴,从而改善雾化效果。
因此,使用本发明喷嘴可以在较低压力下达到较好的雾化效果,同时能够保证足够的穿透深度,从而提高冲压发动机的燃烧效率和比冲,其结构简单,可靠性强。
在上述技术方案的基础上,本发明还可做出如下改进:
优选的,所述喷嘴入口的外型面上部设有入口第一外螺纹,中部为入口密封柱面,下部设有入口第二外螺纹,所述入口密封柱面的外径均小于所述入口第一外螺纹和所述入口第二外螺纹的外径,所述入口第一外螺纹用于连接外部的推进剂供应系统一,所述入口第二外螺纹用于连接所述喷嘴出口,所述喷嘴入口的底部沿其轴向方向上还延伸有一入口外底柱,所述入口外底柱的外径小于所述入口第二外螺纹的外径,所述入口外底柱的侧面为底部柱面,与所述底部柱面相邻的所述入口外底柱的底部端面为平面;所述喷嘴入口的顶部设有一字槽,所述一字槽能够配合工具实现所述喷嘴入口与所述喷嘴出口的紧固。
优选的,所述喷嘴出口的外型面上设有出口外螺纹,所述出口外螺纹用于连接外部的推进剂供应系统二,所述喷嘴出口的底部沿其轴向方向还延伸有一出口外底柱,所述出口外底柱的外径小于所述出口外螺纹的外径,所述出口外底柱的侧面为台阶柱面,位于所述台阶柱面上方并与所述台阶柱面相垂直连接的面为台阶端面;所述台阶柱面与所述出口外螺纹之间设有紧固平面,所述紧固平面能够配合工具实现所述喷嘴出口与所述喷嘴入口的紧固。
优选的,所述喷嘴出口的顶部外端面为平面;所述装配口的型面包括出口密封柱面,所述喷嘴入口和所述喷嘴出口连接后,所述出口密封柱面与所述入口密封柱面位置相对且二者之间由一O型密封圈填充密封,所述出口密封柱面的下部型面上设有与所述入口第二外螺纹相适配的出口内螺纹(M6内螺纹),所述出口内螺纹的下部为一与所述入口外底柱相适配的出口内底柱,所述出口内底柱的侧面为内底柱面,底部为内底端面,所述内底柱面与所述底部柱面配合相抵,所述内底端面与所述底部端面配合相抵;所述出口喷口位于所述内底端面的中间位置,所述喷嘴入口和所述喷嘴出口连接后,所述出口喷口与所述共振腔实现上下连通。
本发明中的喷嘴入口和喷嘴出口之间优选采用螺纹连接,采用O型密封圈进行密封,喷嘴入口和喷嘴出口通过入口外底柱的底部柱面和底部端面与出口内底柱的内底柱面和内底端面进行轴向和径向定位。
优选的,所述喷嘴出口的顶部外端面为密封端面,所述推进剂供应系统一通过所述入口第一外螺纹固定所述喷嘴入口后,所述推进剂供应系统一的底部与所述密封端面之间须设置垫片一,以实现所述喷嘴入口与所述推进剂供应系统一之间的密封;所述推进剂供应系统二通过所述出口外螺纹固定所述喷嘴出口后,所述推进剂供应系统二的底部与所述台阶柱面、所述台阶端面之间须设置垫片二,以实现所述喷嘴出口与所述推进剂供应系统二之间的密封。
当入口第一外螺纹用于连接推进剂供应系统一时,喷嘴出口的顶部外端面配合垫片一用于密封。
当出口外螺纹用于连接推进剂供应系统二时,出口外底柱的台阶柱面用于径向定位,出口外底柱的台阶端面配合垫片二用于密封。
优选的,所述液体入口的直径范围为1.5-3mm,长径比范围为1-3;所述入口外底柱的直径范围为1.5-5mm,柱面长度为0.5-2mm。
优选的,所述入口喷口的型面为圆柱形时,该圆柱形的直径范围为0.4-0.7mm,长径比范围为0.5-3。
优选的,所述入口喷口的型面为上部收敛锥形加下部圆柱形时,收敛锥形的收敛角度范围为20°-150°,圆柱形的直径范围为0.4-0.7mm,圆柱形的长径比范围为0.2-1。
优选的,所述共振腔的直径范围为1-4mm,长径比范围为0.8-2,所述共振腔的直径与所述入口喷口的直径比值范围为2.5-6。
优选的,所述出口喷口的直径范围为0.42-0.85mm,长径比范围为0.5-3,所述出口喷口与所述入口喷口的直径比值范围为1-1.2。
以上各比例的设计能够更好的形成自激振荡射流。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,其优点和功效在于:在保证穿透深度的条件下,改善了雾化效果,而且结构简单,尺寸小,重量轻,可靠性强,便于维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明实施例1中的自激振荡喷嘴连接结构示意图;
图2附图为本发明实施例2中的自激振荡喷嘴连接结构示意图;
图3附图为本发明实施例1中喷嘴入口的内部结构示意图;
图4附图为本发明实施例1中喷嘴入口的外部结构示意图;
图5附图为本发明实施例1中喷嘴入口的俯视图;
图6附图为本发明实施例2中喷嘴入口的内部结构示意图;
图7附图为本发明实施例1、2中喷嘴出口的内部结构示意图;
图8附图为本发明实施例1、2中喷嘴出口的外部结构示意图;
图9附图为本发明实施例1、2中喷嘴出口的俯视图;
图10附图为本发明自激振荡喷嘴与直流喷嘴的雾化效果对比;
其中,图中,
100-喷嘴入口,
101-液体入口,102-入口喷口,103-共振腔,104-底部柱面,105-底部端面,106-入口密封柱面,107-入口第二外螺纹,108-入口第一外螺纹,109-一字槽;
200-喷嘴出口,
201-出口喷口,202-内底端面,203-内底柱面,204-出口外螺纹,205-出口内螺纹,206-出口密封柱面,207-紧固平面,208-台阶端面,209-台阶柱面,210-密封端面;
300-O型密封圈;
400-垫片一;
500-推进剂供应系统一;
600-垫片二;
700-推进剂供应系统二。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面根据图1-10详细描述本发明实施例的一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴。
实施例1:
如图1、3-5、7-9所示,本实施例公开了一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,该自激振荡喷嘴包括上下连接的喷嘴入口100和喷嘴出口200,
喷嘴入口100的内部包括由上到下相互连通的液体入口101、入口喷口102和共振腔103,液体入口101和共振腔103的型面为圆柱形,入口喷口102的型面为圆柱形。
喷嘴入口100的外型面上部设有入口第一外螺纹108(优选M8外螺纹),中部为入口密封柱面106,下部设有入口第二外螺纹107(优选M6外螺纹),入口密封柱面106的外径均小于入口第一外螺纹108和入口第二外螺纹107的外径,入口第一外螺纹108用于连接外部的推进剂供应系统一500,入口第二外螺纹107用于连接喷嘴出口200,喷嘴入口100的底部沿其轴向方向上还延伸有一入口外底柱,该入口外底柱的外径小于入口第二外螺纹107的外径,入口外底柱的侧面为底部柱面104,与底部柱面104相邻的入口外底柱的底部端面105为平面;喷嘴入口100的顶部设有一字槽109,该一字槽109能够配合工具实现喷嘴入口100与喷嘴出口200的紧固。
喷嘴出口200的内部包括由上到下相互连通的装配口和出口喷口201,装配口和出口喷口201的型面均为圆柱形,装配口用于实现喷嘴入口100与喷嘴出口200的连接;
具体的,喷嘴出口200的外型面上设有出口外螺纹204(优选M10外螺纹),出口外螺纹204用于连接外部的推进剂供应系统二700,喷嘴出口200的底部沿其轴向方向还延伸有一出口外底柱,该出口外底柱的外径小于出口外螺纹204的外径,出口外底柱的侧面为台阶柱面209,位于台阶柱面209上方并与台阶柱面209相垂直连接的面为台阶端面208;台阶柱面209与出口外螺纹204之间铣有紧固平面207,该紧固平面207能够配合工具实现喷嘴出口200与喷嘴入口100的紧固。
喷嘴出口200的顶部外端面为平面;装配口的型面包括出口密封柱面206,当喷嘴入口100和喷嘴出口200连接后,出口密封柱面206与上述入口密封柱面106位置相对且二者之间由一O型密封圈300填充密封。出口密封柱面206的下部型面上设有与入口第二外螺纹107相适配的出口内螺纹205(M6内螺纹),即喷嘴入口100和喷嘴出口200通过M6入口第二外螺纹和M6出口内螺纹进行连接。出口内螺纹205的下部为一与入口外底柱相适配的出口内底柱,该出口内底柱的侧面为内底柱面203,底部为内底端面202,内底柱面203与底部柱面104配合相抵,内底端面202与底部端面105配合相抵,即喷嘴入口100和喷嘴出口200通过入口外底柱的底部柱面104和底部端面105与出口内底柱的内底柱面203和内底端面202进行轴向和径向定位。
出口喷口201位于内底端面202的中间位置,当喷嘴入口100和喷嘴出口200连接后,喷嘴入口100中的共振腔103与喷嘴出口200中的内底端面202会共同组成完整的共振腔,同时出口喷口201会与共振腔103实现上下连通。
上述液体入口101的直径范围为1.5-3mm,长径比范围为1-3。
上述入口外底柱的柱面直径D2范围为1.5-5mm,柱面长度为0.5-2mm。
上述圆柱形入口喷口102的直径d1范围为0.4-0.7mm,其长度l1和直径d1的比值范围为0.5-3。
上述共振腔103的直径D1范围为1-4mm,共振腔103长度L与直径D1的比值范围为0.8-2,共振腔103的直径D1与入口喷口的直径d1比值范围为2.5-6。
上述出口喷口201的直径d2范围为0.42-0.85mm,其长度l2和直径d2的比值范围为0.5-3,出口喷口d2与入口喷口d1的直径比值范围为1-1.2。
本实施例中是通过喷嘴入口100与推进剂供应系统一500实现连接,具体的,喷嘴出口200的顶部外端面为密封端面210,推进剂供应系统一500通过M8入口第一外螺纹108固定喷嘴入口100后,推进剂供应系统一500的底部与密封端面210之间须设置垫片一400,以实现喷嘴入口100与推进剂供应系统一500之间的密封。即,当入口第一外螺纹108连接推进剂供应系统一500时,喷嘴出口200的顶部外端面配合垫片一400用于密封。
该自激振荡喷嘴工作时,推进剂供应系统一500管路中的含颗粒凝胶推进剂经液体入口101进入入口喷口102,然后由入口喷口102以高速射流的形式进入共振腔103。由于流道面积的突然扩大以及共振腔103中原本存在的气体对射流的剪切作用,射流表面扰动不断发展,直至到达内底端面,此时扰动波向上游反射至入口喷口,若扰动波的频率、相位同射流失稳的频率、相位相近,会加剧射流扰动的发展,致使射流扰动放大。扰动波在共振腔103中的反复叠加放大最终导致了自激振荡的形成。而此时,共振腔103中的流体稳定在一组特定频率共振,经出口喷口201喷出的射流也存在一组连续的固有频率范围,当共振频率在出口射流固有频率范围之内时,出口射流表面扰动放大,从而加快雾化进程。
选取较小的共振腔103直径与长度,能够提升共振频率,匹配固有频率范围内较大振荡频率,从而降低表面波波长,达到改善雾化细度的目的。
图10展示了本发明自激振荡喷嘴雾化与直流喷嘴雾化的索太尔平均直径对比。其中,x轴代表压力/MPa,y轴代表平均直径/μm,A代表直流喷嘴曲线,B代表激振荡喷嘴曲线。
从图10可以看出,自激振荡喷嘴能够可靠地改善雾化细度,且误差小,工作稳定,可靠性强。
实施例2:
如图2、6-9所示,本实施例公开了一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,该自激振荡喷嘴包括上下连接的喷嘴入口100和喷嘴出口200,
本实施例与实施例1的不同之处在于:喷嘴入口100的入口喷口102结构有所不同。本实施例中的入口喷口102的型面为上部收敛锥形加下部圆柱形,即入口喷口102的前段由圆柱形通道改为锥形通道,由于锥形通道中,液体剪切速率增大,而含颗粒凝胶推进剂表现为剪切变稀性质,此结构能够有效稀化含颗粒凝胶推进剂,降低推进剂的表观粘度,从而改善雾化效果。其中,入口喷口收敛锥形的收敛角度取值范围为20°-150°,圆柱段圆柱形的直径d1范围0.4-0.7mm,圆柱段长度l1与直径d1比值范围为0.2-1。
此外,实施例2与实施例1的另一个不同之处在于,本实施例中是通过喷嘴出口200与推进剂供应系统二700实现连接,具体的,推进剂供应系统二700通过M10出口外螺纹204固定喷嘴出口200后,推进剂供应系统二700的底部与台阶柱面209、台阶端面208之间设置垫片二600,以实现喷嘴出口200与推进剂供应系统二700之间的密封,同时台阶柱面209与推进剂供应系统二700进行同轴定位。即,当出口外螺纹204连接推进剂供应系统二700时,出口外底柱的台阶柱面209用于径向定位,出口外底柱的台阶端面208配合垫片二600用于密封。
需要指出的是,实施例1和实施例2中自激振荡喷嘴与供应系统的连接方式可以互换。
该自激振荡喷嘴工作时,推进剂供应系统二700管路中的含颗粒凝胶推进剂经液体入口101进入入口喷口102,然后由入口喷口102以高速射流的形式进入共振腔103。由于流道面积的突然扩大以及共振腔103中原本存在的气体对射流的剪切作用,射流表面扰动不断发展,直至到达内底端面,此时扰动波向上游反射至入口喷口,若扰动波的频率、相位同射流失稳的频率、相位相近,会加剧射流扰动的发展,致使射流扰动放大。扰动波在共振腔103中的反复叠加放大最终导致了自激振荡的形成。而此时,共振腔103中的流体稳定在一组特定频率共振,经出口喷口201喷出的射流也存在一组连续的固有频率范围,当共振频率在出口射流固有频率范围之内时,出口射流表面扰动放大,从而加快雾化进程。
选取较小的共振腔103直径与长度,能够提升共振频率,匹配固有频率范围内较大振荡频率,从而降低表面波波长,达到改善雾化细度的目的。
而且由于本实施例采用了具有锥形通道形式的入口喷口102,降低了含颗粒凝胶推进剂的表观黏度,增强了自激振荡,改善了雾化效果。
本发明结构简单、操作方便、尺寸小、易于拆装维护、可靠性高、雾化效果优良、能够明显提高燃烧效率,能够良好适应超燃冲压发动机高温高压工况。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,其特征在于,包括上下连接的喷嘴入口和喷嘴出口,其中,
所述喷嘴入口的内部包括由上到下相互连通的液体入口、入口喷口和共振腔,所述液体入口和所述共振腔的型面为圆柱形,所述入口喷口的型面为圆柱形或者上部收敛锥形加下部圆柱形;
所述喷嘴出口的内部包括由上到下相互连通的装配口和出口喷口,所述装配口和所述出口喷口的型面均为圆柱形,所述装配口用于实现所述喷嘴入口与所述喷嘴出口的连接;
所述入口喷口和所述出口喷口的直径小于所述共振腔的直径;
所述喷嘴入口的外型面上部设有入口第一外螺纹,中部为入口密封柱面,下部设有入口第二外螺纹,所述入口密封柱面的外径均小于所述入口第一外螺纹和所述入口第二外螺纹的外径,所述入口第一外螺纹用于连接外部的推进剂供应系统一,所述入口第二外螺纹用于连接所述喷嘴出口,所述喷嘴入口的底部沿其轴向方向上还延伸有一入口外底柱,所述入口外底柱的外径小于所述入口第二外螺纹的外径,所述入口外底柱的侧面为底部柱面,与所述底部柱面相邻的所述入口外底柱的底部端面为平面;所述喷嘴入口的顶部设有一字槽,所述一字槽能够配合工具实现所述喷嘴入口与所述喷嘴出口的紧固;
所述喷嘴出口的外型面上设有出口外螺纹,所述出口外螺纹用于连接外部的推进剂供应系统二,所述喷嘴出口的底部沿其轴向方向还延伸有一出口外底柱,所述出口外底柱的外径小于所述出口外螺纹的外径,所述出口外底柱的侧面为台阶柱面,位于所述台阶柱面上方并与所述台阶柱面相垂直连接的面为台阶端面;所述台阶柱面与所述出口外螺纹之间设有紧固平面,所述紧固平面能够配合工具实现所述喷嘴出口与所述喷嘴入口的紧固;
所述喷嘴出口的顶部外端面为平面;所述装配口的型面包括出口密封柱面,所述喷嘴入口和所述喷嘴出口连接后,所述出口密封柱面与所述入口密封柱面位置相对且二者之间由一O型密封圈填充密封,所述出口密封柱面的下部型面上设有与所述入口第二外螺纹相适配的出口内螺纹,所述出口内螺纹的下部为一与所述入口外底柱相适配的出口内底柱,所述出口内底柱的侧面为内底柱面,底部为内底端面,所述内底柱面与所述底部柱面配合相抵,所述内底端面与所述底部端面配合相抵;所述出口喷口位于所述内底端面的中间位置,所述喷嘴入口和所述喷嘴出口连接后,所述出口喷口与所述共振腔实现上下连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,其特征在于:所述喷嘴出口的顶部外端面为密封端面,所述推进剂供应系统一通过所述入口第一外螺纹固定所述喷嘴入口后,所述推进剂供应系统一的底部与所述密封端面之间须设置垫片一,以实现所述喷嘴入口与所述推进剂供应系统一之间的密封;所述推进剂供应系统二通过所述出口外螺纹固定所述喷嘴出口后,所述推进剂供应系统二的底部与所述台阶柱面、所述台阶端面之间须设置垫片二,以实现所述喷嘴出口与所述推进剂供应系统二之间的密封。
3.根据权利要求1所述的一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,其特征在于:所述液体入口的直径范围为1.5-3mm,长径比范围为1-3;所述入口外底柱的直径范围为1.5-5mm,柱面长度为0.5-2mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,其特征在于:所述入口喷口的型面为圆柱形时,该圆柱形的直径范围为0.4-0.7mm,长径比范围为0.5-3。
5.根据权利要求1所述的一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,其特征在于:所述入口喷口的型面为上部收敛锥形加下部圆柱形时,收敛锥形的收敛角度范围为20°-150°,圆柱形的直径范围为0.4-0.7mm,圆柱形的长径比范围为0.2-1。
6.根据权利要求1所述的一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,其特征在于:所述共振腔的直径范围为1-4mm,长径比范围为0.8-2,所述共振腔的直径与所述入口喷口的直径比值范围为2.5-6。
7.根据权利要求1所述的一种用于冲压发动机含颗粒凝胶推进剂雾化的自激振荡喷嘴,其特征在于:所述出口喷口的直径范围为0.42-0.85mm,长径比范围为0.5-3,所述出口喷口与所述入口喷口的直径比值范围为1-1.2。
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