本發(fā)明涉及模擬液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是涉及一種流量脈動(dòng)發(fā)生器。

背景技術(shù)：

1、液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)處于高流量、高溫、高壓力的工況下，容易遇到不穩(wěn)定燃燒問(wèn)題，其中低頻不穩(wěn)定燃燒問(wèn)題的出現(xiàn)總是與推進(jìn)劑供應(yīng)系統(tǒng)以及供應(yīng)管路中推進(jìn)劑的流量脈動(dòng)有關(guān)，為研究液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中推進(jìn)劑供應(yīng)系統(tǒng)、供應(yīng)管路以及推進(jìn)劑噴注器在發(fā)動(dòng)機(jī)中出現(xiàn)不穩(wěn)定燃燒時(shí)的動(dòng)態(tài)特性，需要在實(shí)驗(yàn)中人為的產(chǎn)生可控的流量脈動(dòng)以模擬液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作中產(chǎn)生的流量脈動(dòng)，液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)處于高壓力環(huán)境，高壓力環(huán)境對(duì)供應(yīng)系統(tǒng)、供應(yīng)管路、噴注器動(dòng)態(tài)特性有明顯的影響，同時(shí)先進(jìn)的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑采用了低溫工質(zhì)(如液氧液氫)，因此在模擬火箭發(fā)動(dòng)機(jī)流量脈動(dòng)時(shí)必須考慮到設(shè)備的耐高壓和耐低溫能力。

2、現(xiàn)有的輪盤式流量脈動(dòng)發(fā)生器，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)軸上的輪盤旋轉(zhuǎn)，輪盤的通孔與套筒中的液體流動(dòng)通道按一定的周期連通或閉合，控制液體流動(dòng)通道的通斷，能夠在常壓下的噴嘴動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生以近似正弦規(guī)律脈動(dòng)的流量脈動(dòng)。

3、但是，現(xiàn)有的輪盤式流量脈動(dòng)發(fā)生器，為了實(shí)現(xiàn)輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)采用的是軸直接傳動(dòng)的方式，這就需要在軸的旋轉(zhuǎn)部位使用動(dòng)密封，而為了在高壓下保證密封需要很高的密封預(yù)緊力，這直接導(dǎo)致輪盤在高轉(zhuǎn)速下發(fā)熱嚴(yán)重，這對(duì)進(jìn)行低溫流體工質(zhì)是十分不利的，會(huì)導(dǎo)致低溫流體工質(zhì)升溫甚至氣化從而嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)條件，同時(shí)低溫流體也會(huì)導(dǎo)致密封材料脆化從而使得動(dòng)密封失效導(dǎo)致泄露。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種流量脈動(dòng)發(fā)生器，以緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的現(xiàn)有的輪盤式流量脈動(dòng)發(fā)生器在軸的旋轉(zhuǎn)部位使用動(dòng)密封，密封效果不佳的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明提供的流量脈動(dòng)發(fā)生器，包括：殼體組件、驅(qū)動(dòng)構(gòu)件、磁力耦合傳動(dòng)器和脈動(dòng)輪盤；

3、所述殼體組件具有液體流動(dòng)通道；

4、所述脈動(dòng)輪盤安裝于所述殼體組件上，所述脈動(dòng)輪盤具有多個(gè)流通孔，所述脈動(dòng)輪盤配置為能夠阻擋液體從所述液體流動(dòng)通道流出，或，所述液體流動(dòng)通道能夠與其中一個(gè)所述流通孔連通，以使液體從所述液體流動(dòng)通道流出；

5、所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件與所述磁力耦合傳動(dòng)器傳動(dòng)連接，所述磁力耦合傳動(dòng)器與所述脈動(dòng)輪盤之間具有間距，且所述磁力耦合傳動(dòng)器與所述脈動(dòng)輪盤之間具有磁力，所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件用于帶動(dòng)所述磁力耦合傳動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)，以使所述磁力耦合傳動(dòng)器帶動(dòng)所述脈動(dòng)輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)。

6、在可選的實(shí)施方式中，

7、所述殼體組件包括上蓋主體和下蓋主體；

8、所述上蓋主體和所述下蓋主體相互連接；

9、所述上蓋主體具有朝向遠(yuǎn)離所述下蓋主體方向凹槽設(shè)置的放置槽，所述脈動(dòng)輪盤設(shè)置于所述放置槽中。

10、在可選的實(shí)施方式中，

11、所述上蓋主體具有上液體通道，所述下蓋主體具有下液體通道，所述上液體通道能夠通過(guò)所述流通孔與所述下液體通道連通。

12、在可選的實(shí)施方式中，

13、多個(gè)所述流通孔沿著所述脈動(dòng)輪盤的圓周方向均勻間隔設(shè)置。

14、在可選的實(shí)施方式中，

15、所述流量脈動(dòng)發(fā)生器還包括多個(gè)磁鐵；

16、多個(gè)所述磁鐵沿著所述脈動(dòng)輪盤的圓周方向均勻固定于所述脈動(dòng)輪盤上，多個(gè)所述磁鐵與所述磁力耦合傳動(dòng)器之間具有磁力。

17、在可選的實(shí)施方式中，

18、所述脈動(dòng)輪盤的外圓周設(shè)置有呈螺紋狀的外周密封槽，所述外周密封槽的截面形狀為梯形。

19、在可選的實(shí)施方式中，

20、所述上蓋主體和所述下蓋主體朝向所述脈動(dòng)輪盤的一面均設(shè)置有端面密封槽。

21、在可選的實(shí)施方式中，

22、所述流量脈動(dòng)發(fā)生器還包括電機(jī)固定板和連接構(gòu)件；

23、所述連接構(gòu)件的一端與所述電機(jī)固定板連接，所述連接構(gòu)件的另一端與所述下蓋主體連接，所述電機(jī)固定板用于安裝所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。

24、在可選的實(shí)施方式中，

25、所述流量脈動(dòng)發(fā)生器還包括上軸承和下軸承；

26、所述脈動(dòng)輪盤通過(guò)所述上軸承與所述上蓋主體連接；

27、所述脈動(dòng)輪盤通過(guò)所述下軸承與所述下蓋主體連接。

28、在可選的實(shí)施方式中，

29、所述上蓋主體與所述下蓋主體之間設(shè)置有密封圈。

30、本發(fā)明提供的流量脈動(dòng)發(fā)生器，通過(guò)在脈動(dòng)輪盤上設(shè)置多個(gè)流通孔，脈動(dòng)輪盤上的流通孔隨著脈動(dòng)輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)周期性的與液體流動(dòng)通道完全正對(duì)或完全錯(cuò)開，輪盤通孔和流道孔之間的流體通道面積改變，使液體流動(dòng)通道內(nèi)的流量以近似正弦的規(guī)律產(chǎn)生振蕩，并且，由于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件帶動(dòng)磁力耦合傳動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)，磁力耦合傳動(dòng)器通過(guò)磁力帶動(dòng)脈動(dòng)輪盤一同轉(zhuǎn)動(dòng)，磁力耦合傳動(dòng)器與脈動(dòng)輪盤之間具有間距，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)械接觸式傳動(dòng)，無(wú)需使用動(dòng)密封，整個(gè)結(jié)構(gòu)僅有靜密封形式，有效的提高了結(jié)構(gòu)在高壓低溫工況下的密封性和可靠性，緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的現(xiàn)有的輪盤式流量脈動(dòng)發(fā)生器在軸的旋轉(zhuǎn)部位使用動(dòng)密封，密封效果不佳的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種流量脈動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，包括：殼體組件(100)、驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(200)、磁力耦合傳動(dòng)器(300)和脈動(dòng)輪盤(400)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量脈動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量脈動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流量脈動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流量脈動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量脈動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流量脈動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量脈動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量脈動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量脈動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種流量脈動(dòng)發(fā)生器，涉及模擬液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，通過(guò)在脈動(dòng)輪盤上設(shè)置多個(gè)流通孔，脈動(dòng)輪盤上的流通孔隨著脈動(dòng)輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)周期性的與液體流動(dòng)通道完全正對(duì)或完全錯(cuò)開，輪盤通孔和流道孔之間的流體通道面積改變，使液體流動(dòng)通道內(nèi)的流量以近似正弦的規(guī)律產(chǎn)生振蕩，并且，由于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件帶動(dòng)磁力耦合傳動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)，磁力耦合傳動(dòng)器通過(guò)磁力帶動(dòng)脈動(dòng)輪盤一同轉(zhuǎn)動(dòng)，磁力耦合傳動(dòng)器與脈動(dòng)輪盤之間具有間距，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)械接觸式傳動(dòng)，無(wú)需使用動(dòng)密封，整個(gè)結(jié)構(gòu)僅有靜密封形式，有效的提高了結(jié)構(gòu)在高壓低溫工況下的密封性和可靠性，緩解了現(xiàn)有技術(shù)中存在的現(xiàn)有的輪盤式流量脈動(dòng)發(fā)生器在軸的旋轉(zhuǎn)部位使用動(dòng)密封，密封效果不佳的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：富慶飛,萬(wàn)河谷,楊立軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/28