CN104655428B - 一种超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局，由密闭防尘室、防震平台、除尘除湿通风器、恒温器组成；密闭防尘室为夹层结构的密闭空间，室壁夹层内设有若干个室壁凸块和填充吸音材料，有效地阻隔了外界噪声的影响。除尘除湿通风器和恒温器置于密闭防尘室内，为光学仪器工作环境提供保障。防震平台分别置于测量区域的左侧、右侧和下方，防止震动影响光路造成测量误差。平面光学玻璃分别安装在密闭防尘室壁面上，提供光学测量时所必需的光路回路窗口。采用多种光学仪器对超音速燃烧室内的多种参数进行测量，在获得超音速燃烧室多种参数的同时，提高了测量数据的准确性，提高了仪器设备的使用寿命和实验效率。

Description

一种超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局

技术领域

本发明属于航空发动机测试技术领域，具体地说，涉及一种超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局。

背景技术

超音速燃烧室是高超声速飞行器的核心部件之一，由于其工作在高温高压的极端条件下,即来流空气的滞止温度在马赫数4时大约为860K,在马赫数6时大约为1640K,而在马赫数8时大约为2580K；发动机内燃烧后的气体温度则更高，在马赫数4、6、8时分别约为2500K、2700K、3100K；燃烧室内部燃气流动速度可达到1000m/s以上，因此对其工作时内部参数的测量十分困难。目前，测量气相燃烧系统的主要手段是采用插入式探针，但是火焰的扰动以及恶劣的测试环境限制了探针的测试精度与应用范围。

发明专利CN200620092990中公开了一种使用热电偶测量燃烧室温度场的装置。这种测量方式的问题在于热电偶及其安装的装置改变了流场，并且测量时受到量程限制，无法测量超音速燃烧室中极高的温度。

光学测量作为一种非接触式测量手段，具有减小或避免气动、热或化学扰动，不受量程限制的优点,但同时也存有局限性。实验被测区域需要有光学通路，因而观察窗、背景照明、激光诱导效应和激光杂散散射的测量条件必不可少。另外，光学仪器对实验环境的温度、湿度、空气中的粉尘等条件有极高要求，而在进行超音速燃烧室实验时，上述环境条件又难以保证，严重影响了测量仪器的使用寿命和测量结果的准确性。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足,克服实际测量环境条件较差,测量时量程较小、测量参数单一的问题，本发明提出一种超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局，采用多种光学仪器对超音速燃烧室内部的多种参数进行测量，并解决了相关光学仪器在测量超音速燃烧室内部参数时，对工作环境的苛刻要求与超音速燃烧室风洞试验及极其恶劣的测量环境的矛盾，在获得了超音速燃烧室多种参数的同时，提高了测量数据的准确性，提高了仪器设备的使用寿命和实验效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括密闭防尘室、三个防震平台、三台光学仪器、平面光学玻璃、测量区域、两个除尘除湿通风器、恒温器、防尘垫板、隔热板、吸音材料、若干个室壁凸块，所述光学仪器通过减振簧安装在防震平台的上，且光学仪器分别与平面光学玻璃相对，防震平台固定在密闭防尘室内的防尘垫板上，三个防震平台分别位于测量区域的左侧、测量区域的右侧和测量区域的下方，在测量区域周围的密闭防尘室壁安装有隔热板，三块平面光学玻璃分别安装在密闭防尘室紧靠测量区域左侧、右侧的壁面上和测量区域下侧的壁面上，各光学仪器间的数据和信号的传输通过通信网络单元传输至计算机；所述密闭防尘室为密闭空间，密闭防尘室内地面铺设防尘垫板，密闭防尘室室壁为夹层结构，若干个室壁凸块均布排列在室壁内壁面上，且室壁内壁面上的室壁凸块在同一平面错位相对，密闭防尘室夹层内填充吸音材料，两个除尘除湿通风器分别置于密闭防尘室內壁上，恒温器固定在密闭防尘室内壁一侧下部。

所述室壁凸块为中空长方体。

所述吸音材料选用矿渣棉。

有益效果

本发明提出的一种超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局，由密闭防尘室、防震平台、光学仪器、平面光学玻璃、除尘除湿通风器、恒温器组成，密闭防尘室为密闭空间，密闭防尘室壁为夹层结构，密闭防尘室夹层内填充吸音材料，室壁内壁面上间隔均布若干室壁凸块，有效地阻隔外界噪声影响。除尘除湿通风器置于密闭防尘室壁面上，恒温器固定在密闭防尘室内壁一侧下部,为光学仪器提供合适的工作环境条件保障。防震光学平台分别置于测量区域的左侧、下方和右侧，有效降低通过地面传递的震动，防止震动影响光路造成测量误差。平面光学玻璃分别安装在密闭防尘室紧靠测量区域左侧、下侧和右侧的壁面上，提供了光学测量时所必需的光路回路窗口。在测量区域周围的密闭防尘室壁上安装有隔热板，以有效隔绝测量区域的高温对光学仪器的影响。采用多种光学仪器对超音速燃烧室内部的多种参数进行测量，并解决了相关光学仪器在测量超音速燃烧室内部参数时，对工作环境的苛刻要求与超音速燃烧室风洞试验极其恶劣的测量环境的矛盾，在获得了超音速燃烧室多种参数的同时，保障了测量数据的准确性，提高了仪器设备的使用寿命和实验效率。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局作进一步详细说明。

图1为本发明超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局示意图。

图2为本发明的密闭防尘室壁内部结构示意图。

图中:

1.防震平台 2.光学仪器 3.平面光学玻璃 4.测量区域 5.除尘除湿通风器6.恒温器 7.防尘垫板 8.密闭防尘室 9.隔热板 10.吸音材料 11.室壁凸块12.室壁外壁面13.室壁内壁面

具体实施方式

本实施例是一种超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局。

参阅图1、图2，超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局，由密闭防尘室8、三个防震平台1、三台光学仪器2、平面光学玻璃3、两个除尘除湿通风器5、恒温器6、防尘垫板7、隔热板9、吸音材料10、若干个室壁凸块11和测量区域4组成；光学仪器2通过减振簧安装在防震平台上，防震平台1固定在密闭防尘室8内的防尘垫板7上，三个防震平台1分别位于测量区域4的左侧、测量区域4的右侧和测量区域4的下方，防震平台1能有效降低通过地面传递的震动，防止震动影响光路造成测量误差。超音速燃烧室实验时测量区域4为高温热源，在测量区域4周围的密闭防尘室壁上安装有隔热板9，隔绝测量区域4的高温对光学仪器2的影响。三块平面光学玻璃3分别安装在密闭防尘室8紧靠测量区域4左侧、测量区域4右侧的壁面上和测量区域4下侧的壁面上，光学仪器2分别与平面光学玻璃3相对，提供光学仪器2测量时所必需的光路回路窗口。

密闭防尘室8为密闭空间,密闭防尘室8内地面铺设防尘垫板7；密闭防尘室8保证了光学仪器2工作的环境与外界的噪声、温度、灰尘隔离，以免进行超音速燃烧室实验时，风洞将灰尘吹起，污染光学仪器2。密闭防尘室室壁为夹层结构，若干个室壁凸块11均布排列在室壁内壁面13上，且室壁内壁面上的室壁凸块11在同一平面错位相对，室壁凸块11为中空长方体。密闭防尘室8的室壁外壁面12形成的夹层内填充吸音材料10；本实例中,在夹层内填充的吸音材料10选用矿渣棉，矿渣棉具有隔音效果好，成本低的特点。两个除尘除湿通风器5分别置于密闭防尘室8內壁上，恒温器6固定安装在密闭防尘室8内壁一侧下部，为光学仪器2的工作环境提供条件保障。

Claims (3)

1.一种超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局，其特征在于:包括密闭防尘室、三个防震平台、三台光学仪器、平面光学玻璃、测量区域、两个除尘除湿通风器、恒温器、防尘垫板、隔热板、吸音材料、若干个室壁凸块，所述光学仪器通过减振簧安装在防震平台上，且光学仪器分别与平面光学玻璃相对，防震平台固定在密闭防尘室内的防尘垫板上，三个防震平台分别位于测量区域的左侧、测量区域的右侧和测量区域的下方，在测量区域周围的密闭防尘室壁安装有隔热板，三块平面光学玻璃分别安装在密闭防尘室紧靠测量区域左侧、右侧的壁面上和测量区域下侧的壁面上，各光学仪器间的数据和信号的传输通过通信网络单元传输至计算机；所述密闭防尘室为密闭空间，密闭防尘室内地面铺设防尘垫板，密闭防尘室室壁为夹层结构，若干个室壁凸块均布排列在室壁内壁面上，且两室壁内壁面上的室壁凸块在同一平面错位相对，密闭防尘室夹层内填充吸音材料，两个除尘除湿通风器分别置于密闭防尘室內壁上，恒温器固定在密闭防尘室内壁一侧下部。

2.根据权利要求1所述的超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局，其特征在于:所述室壁凸块为中空长方体。

3.根据权利要求1所述的超音速燃烧室多参数光学测量平台的结构布局，其特征在于:所述吸音材料选用矿渣棉。