一種銑槽擴散焊噴嘴的製作方法

2023-06-11 21:07:46 1

本發明涉及燃燒技術領域，特別是一種銑槽擴散焊噴嘴。

背景技術：

噴嘴作為一種霧化裝置，廣泛應用在航空航天、熱能工程、汽車製造等技術領域，現有的噴嘴多採用在某一截面上進行釺焊連接，且沒有熱防護措施，具有環境適應性差的缺點。但是在某些應用場合，噴嘴需要深入到高溫燃燒區，且周圍的振動環境非常惡劣，對噴嘴的熱防護和連接強度提出了較高的要求，普通噴嘴的設計結構難以滿足。

技術實現要素：

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種銑槽擴散焊噴嘴，解決現有技術中噴嘴熱防護和連接強度差的問題，能夠適應高溫、高壓及振動環境惡劣的極端工作環境，工作可靠，可以重複利用，具有很好的使用價值。

本發明的技術解決方案是：一種銑槽擴散焊噴嘴，包括噴嘴內壁、噴嘴外壁，其中

噴嘴內壁為中空的桶狀結構，來流端設有集液腔，集液腔截面大於噴嘴內壁內腔截面，噴嘴內壁外表面銑有溝槽與肋條，集液腔與溝槽相通，噴嘴外壁為圓管狀結構；噴嘴內壁從遠離來流端的一端套入噴嘴外壁並與噴嘴外壁固定連接，來流端與噴嘴外壁的一端端面齊平，噴嘴外壁另一端伸入燃燒室；冷卻液從集液腔經過噴嘴內壁溝槽，最後進入燃燒室，完成噴嘴外壁的冷卻。

所述的噴嘴內壁外表面銑有的各個溝槽與肋條的截面不同。

所述的噴嘴內壁外表面在溝槽與集液腔重合位置開有徑向通孔，連接集液腔與溝槽。

所述的噴嘴內壁與噴嘴外壁通過加壓氣體擴散焊工藝固定連接。

所述的噴嘴內壁的材料為鋯銅。

所述的噴嘴外壁的材料為鋯銅。

本發明與現有技術相比的優點在於：

(1)本發明噴嘴通過改變小孔的孔徑和冷卻通道的槽寬肋高參數，解決了現有技術中噴嘴熱防護差的問題，具有冷卻效果與通道流阻的最優匹配的優點；

(2)本發明噴嘴內外壁通過擴散焊連接，解決了現有技術中的連接強度差的問題，具有連接可靠，適應振動環境惡劣的極端工作環境的優點。

附圖說明

圖1為本發明一種銑槽擴散焊噴嘴結構示意圖；

圖2為本發明一種銑槽擴散焊噴嘴中噴嘴內壁1結構示意圖，其中，圖(2)(a)為內壁1結構示意圖，圖(2)(b)為內壁1的P向視圖放大，圖(2)(c)為內壁1結構M-M截面的肋條溝槽分布示意圖，圖(2)(d)為內壁1結構N-N截面的肋條溝槽分布示意圖示意圖；

圖3為本發明一種銑槽擴散焊噴嘴中噴嘴外壁2結構示意圖。

具體實施方式

本發明針對現有技術的不足，提出一種銑槽擴散焊噴嘴，通過將噴嘴設計為內外壁結構，內壁的外型面銑有肋條和溝槽相間的分布結構，內外壁通過擴散焊連接，進口端設置集液腔，內壁的溝槽與集液腔相連位置設置小孔，冷卻液到達集液腔後通過小孔進入冷卻通道，改變小孔的孔徑和冷卻通道的槽寬肋高參數，可以達到冷卻效果與通道流阻的最優匹配，下面結合附圖對本發明噴嘴進行詳細說明。

如圖1所示為本發明一種銑槽擴散焊噴嘴結構示意圖，本發明噴嘴包括噴嘴內壁1、噴嘴外壁2，兩者採用擴散焊連接。

如圖2(a)所示為一種銑槽擴散焊噴嘴中噴嘴內壁1結構示意圖，噴嘴內壁1為中空的桶狀結構，來流端設有集液腔，集液腔截面大於噴嘴內壁1內腔截面，如圖2(c)、(d)所示噴嘴內壁1外表面銑有若干變截面的溝槽與肋條，如圖2(b)所示在溝槽與集液腔重合的位置開有若干徑向通孔，用於連接集液腔與溝槽。如圖3所示一種銑槽擴散焊噴嘴中噴嘴外壁2結構示意圖，噴嘴外壁為圓管狀結構。

噴嘴內壁1來流端對側一端套入噴嘴外壁2，使噴嘴內壁1來流端的端面與噴嘴外壁2的入口端面齊平，噴嘴外壁2另一端伸入燃燒室，噴嘴內壁1、噴嘴外壁2通過加壓氣體擴散焊工藝連接為一體。冷卻液進入噴嘴內壁1集液腔後，通過徑向通孔進入噴嘴內壁1冷卻溝槽，最後噴入燃燒室，完成對噴嘴外壁2的冷卻，其中，本發明方法中噴嘴內壁1為鋯銅，噴嘴外壁2為鋯銅。

本發明噴嘴已經過大量熱試驗考核，並成功應用於氫氧火箭發動機燃燒技術領域，其中，氫氧火箭發動機試驗燃燒室溫度高達約3700K，壓力約10MPa，振動量級在1000m/s2左右。試驗結果證明本發明噴嘴裝置工作安全可靠，流量係數穩定，燃燒效率高，能有效抑制燃燒室不穩定燃燒等優點，已成功推廣應用至某液氧甲烷火箭發動機預研項目研究工作中，另外，本發明噴嘴可以推廣應用於石油化工、煉油等民用多種領域，有較好的借鑑推廣作用

本發明說明書中未作詳細描述的內容屬本領域技術人員的公知技術。