一种用于加热器稳定燃烧的热沉筒形整流器的制作方法

本发明涉及稳定燃烧技术领域，具体涉及一种用于加热器稳定燃烧的热沉筒形整流器。

背景技术：

高超声速发动机地面试验用大流量高焓空气加热器具有燃气温度高(约2100k)、压力高(最高11mpa)、富氧燃烧以及尺寸大等特点，这些特点使加热器本身容易出现燃气稳定性不佳的现象，进而容易烧蚀加热器，所以需要对长时间工作(≥300s)的加热器整流器进行结构的优化，防止其过热烧蚀。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种用于加热器稳定燃烧的热沉筒形整流器，所有结构件均采用耐高温材料，能够有效增强加热器的安全可靠性，确保大尺寸加热器燃烧工作的稳定性；同时，热沉头罩的形状设置能够对燃烧室喷出的高温气体起到较好的整流效果。

本发明的技术方案为：一种用于加热器稳定燃烧的热沉筒形整流器，包括：热沉头罩、支板和连接法兰；

所述热沉头罩为圆台状筒形结构，其外圆周面通过一对以上支板同轴焊接在连接法兰的轴向一端，热沉头罩的形状能够对其小端的来流整流；

所述热沉头罩、支板和连接法兰均采用耐高温材料，其中，所述高温大于等于2100k。

优选地，所有支板沿热沉头罩的周向均匀分布。

优选地，所述圆台状筒形结构包括：圆台形的内筒体和外筒体，内外筒体同轴焊接为一体，且二者之间形成环向间隙。

优选地，还包括：加强肋板，其设置在内外筒体之间，用于加固热沉头罩。

优选地，所述加强肋板采用耐高温材料。

优选地，所述加强肋板的个数与支板的个数一致，且其在热沉头罩中的安装位置与支板的安装位置相对应。

优选地，所述热沉头罩的内筒体向外翻边，外筒体向内翻边，内外筒体的翻边对接，能够增大二者之间的环向间隙。

优选地，所述支板为空心结构，其中设置一个以上加强板。

有益效果：

1、本发明的热沉筒形整流器，采用耐高温材料，使高温气体的热量不会损坏整流器，从而增强加热器的安全可靠性，确保大尺寸加热器燃烧工作的稳定性；同时，热沉头罩的形状设置能够对燃烧室喷出的高温气体起到较好的整流效果。

2、本发明中热沉头罩的具体设置，既能够增强整流器的整流效果，又能够防止整流器承受高压气体而变形。

3、本发明中的热沉头罩内部设有加强肋板，能够有效增强热沉头罩内外筒体之间的连接强度，从而加固热沉头罩。

4、本发明中热沉头罩内外筒体之间翻边的设置和连接，能够有效增大二者之间的环向间隙，同时不会显著增加热沉头罩的结构尺寸和重量。

5、本发明中支板的具体设置，既能够增强整流器的整流效果，又能够使整流器减重。

附图说明

图1为本发明热沉筒形整流器的主视图。

图2为图1中的a-a示意图。

其中，1-热沉头罩，2-支板，3-连接法兰。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种用于加热器稳定燃烧的热沉筒形整流器，所有结构件均采用耐高温材料，能够有效增强加热器的安全可靠性，确保大尺寸加热器燃烧工作的稳定性；同时，热沉头罩的形状设置能够对燃烧室喷出的高温气体起到较好的整流效果。

如图1和2所示，热沉筒形整流器包括：热沉头罩1、支板2和连接法兰3。

热沉筒形整流器的连接关系：热沉头罩1为圆台状筒形结构，其外圆周面通过四块支板2同轴焊接在连接法兰3的轴向一端(四块支板2沿热沉头罩1的周向均匀分布)，且连接法兰3该端与扩张段连接，另一端与加热器的稳定段连接；扩张段和热沉头罩1的小端均朝向燃烧室，使热沉头罩1和支板2均处于扩张段中，燃烧室喷出的高温气体进入扩张段，经过该整流器中的热沉头罩1整流后流向加热器的稳定段；

热沉头罩1、支板2和连接法兰3均采用耐高温材料(耐高温的温度大于等于2100k)，使高温气体的热量不会损坏整流器，能够大幅提高加热器的燃烧稳定性，并且有助于大大增加设备使用寿命。

进一步地，支板2为空心结构，其中设置一个以上加强板，形成两个以上散热通道，既能够增强整流器的整流效果，又能够使整流器减重。

进一步地，圆台状筒形结构为圆台形的内外筒体同轴焊接而成，且具有环向间隙，既能够增强整流器的整流效果，又能够防止整流器承受高压气体而变形。

进一步地，还包括：加强肋板，其设置在内外筒体之间，用于增强热沉头罩1的内外筒体之间的连接强度，从而加固热沉头罩1。

进一步地，加强肋板的个数与支板2的个数一致，且其在热沉头罩1中的安装位置与支板2的安装位置相对应，能够有效平衡热沉头罩1内外的拉力，从而有效避免热沉头罩1被损坏。

进一步地，热沉头罩1的内筒体向外翻边，外筒体向内翻边，内外筒体的翻边对接，有效增大二者之间的环向间隙，同时不会显著增加热沉头罩1的结构尺寸和重量。

进一步地，加强肋板的材料也采用耐高温材料。

热沉筒形整流器的工作原理：由于加热器流量很大，因此加热器尺寸也随之相应增大，但在高温、高压工作条件下易于出现燃烧不稳定现象，因此需要对加热器整流器进行改进设计；

具体地：高温气体从燃烧室喷出，经过该热沉筒形整流器时不会损坏其中的结构件，同时，该热沉筒形整流器中设置多个散热通道，增强了整流器高温、高压、大流量条件下的热防护能力，能够大幅增强高焓加热器的热防护能力，保证了高温、高压、大流量条件下加热器能够长时间稳定工作。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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