CN113982784B

CN113982784B - 一种具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板

Info

Publication number: CN113982784B
Application number: CN202111261050.1A
Authority: CN
Inventors: 苏凌宇; 高玉超; 仝毅恒; 曹炜; 谢远; 姜传金; 闫常春; 楚威; 任永杰; 王辉; 聂万胜
Original assignee: Peoples Liberation Army Strategic Support Force Aerospace Engineering University
Current assignee: Peoples Liberation Army Strategic Support Force Aerospace Engineering University
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2041-10-28
Also published as: CN113982784A

Abstract

本发明公开了一种具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，包括发声装置、集气腔、夹紧机构和气液同轴透明喷嘴；气液同轴透明喷嘴均采用透明材质制成，包括从内至外依次同轴布设的中心气喷嘴、液喷嘴和喷嘴基体；夹紧机构用于将气液同轴透明喷嘴轴向夹紧；集气腔同轴设置在中心气喷嘴的进气端，用于向中心气喷嘴内输送气体工质；发声装置同轴设置在集气腔的另一端，发声装置能对集气腔中的气体工质进行声扰动。本发明不仅能清楚地观察到喷嘴内部液体和气体的流动状态，而且还能通过发声装置对中心气体施加声激励，观察其对下游气液相互作用的影响。

Description

一种具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板

技术领域

本发明涉及液体火箭发动机喷雾燃烧技术领域，特别是一种具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板。

背景技术

采用分级燃烧的大推力液氧煤油发动机，广泛采用气体中心式同轴旋流喷嘴。富氧燃气从中心气体喷嘴喷出，被液态煤油包裹，避免氧化剂喷射到燃烧室壁面。它具有结构简单，对大流量的推进剂雾化效果良好等的优点。我国正在研究的大推力液体火箭发动机（YF-100），俄罗斯的著名火箭发动机RD-170和RD-180等均采用该种类型的喷注器。因此，深入研究该种喷嘴的动态雾化过程，得到喷雾参数的动态变化规律，这对解释燃烧不稳定，指导喷注器工程设计与改进具有重要意义。另外，在新一代的液体火箭发动机中，气液同轴剪切式喷嘴应用较少，但其却是最基础的，对其进行的实验与理论等研究可以为其他喷嘴喷雾特性的研究提供较强的指导意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，该具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板不仅能清楚地观察到喷嘴内部液体和气体的流动状态，而且还能通过发声装置对中心气体施加声激励，观察其对下游气液相互作用的影响。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，包括发声装置、集气腔、夹紧机构和气液同轴透明喷嘴。

气液同轴透明喷嘴均采用透明材质制成，包括从内至外依次同轴布设的中心气喷嘴、液喷嘴和喷嘴基体。

夹紧机构用于将气液同轴透明喷嘴轴向夹紧。

集气腔同轴设置在中心气喷嘴的进气端，用于向中心气喷嘴内输送气体工质。

发声装置同轴设置在集气腔的另一端，发声装置能对集气腔中的气体工质进行声扰动。

中心气喷嘴、液喷嘴和喷嘴基体均采用透明亚克力材料制成，透明亚克力材料的拉伸强度范围为50-77MPa，弯曲强度范围为90-130MPa。

喷嘴基体的中心沿喷射方向依次开设有同轴的集液腔和下喷孔。

液喷嘴安装在集液腔的中心，液喷嘴具有上喷孔和供液流道；上喷孔同轴位于下喷孔的上游端，且与下喷孔相贯通；供液流道用于连通集液腔和上喷孔。

中心气喷嘴同轴插设在上喷孔和下喷孔的中心，中心气喷嘴的外壁面与上喷孔和下喷孔的内壁面之间形成环缝状的液体喷射流道。

液喷嘴为旋流式液喷嘴，供液流道为沿液喷嘴周向均匀布设的若干个液喷嘴切向孔。

液喷嘴为剪切式液喷嘴，供液流道为沿液喷嘴周向均匀布设的若干个液喷嘴径向孔。

夹紧机构包括上压板、下压板和锁紧杆。

上压板位于喷嘴基体顶部，上压板上设置有进液孔、集气腔定位圆环、锥形导气孔、液喷嘴上定位槽和基体上定位槽。

集气腔定位圆环设置在上压板的顶部中心，用于对集气腔底部进行定位并密封。

锥形导气孔同轴设置在集气腔定位圆环下方，且与集气腔相连通。

液喷嘴上定位槽同轴设置在锥形导气孔外周的上压板底部，用于与液喷嘴顶部密封连接。

基体上定位槽同轴设置在液喷嘴上定位槽外周的上压板底部，用于与喷嘴基体顶部密封连接。

进液孔通过进液管与外部供液装置相连接，用于向集液腔内注入液体工质。

下压板用于支撑喷嘴基体，锁紧杆用于连接上压板和下压板。

下压板的数量为两块，对称布设在喷嘴基体底部两侧，位于喷嘴基体正下方的两块下压板上均设置有基体下定位槽，且基体下定位槽内均铺设有石棉垫片。

通过调节发声装置发出的声波频率和声波振幅，能够观察气体工质在气液同轴透明喷嘴中的流场变化，进而能够研究进入燃烧室时气体工质和液体工质的相互作用变化。

发声装置包括托板、放线腔和扬声器。

托板包括托板凸台和扬声器安装孔。

托板凸台设置在托板底部，托板凸台同轴密封插设在集气腔顶端；托板凸台底面沿周向布设有若干个托板导气槽，每个托板导气槽均能连通扬声器安装孔和集气腔。

扬声器安装孔设置在托板和托板凸台中心，且与集气腔相贯通。

扬声器安装在扬声器安装孔内，其喇叭口朝向集气腔。

放线腔同轴密封罩设在扬声器控制器外周。

集气腔的顶部外周对称布设有两根进气支管，两根进气支管通过进气总管与供气装置相连接；每根进气支管均与集气腔的中心轴线相垂直，从而使得工质气体对称进入集气腔，发声装置产生的声波垂直作用于集气腔顶部中心。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明中的喷嘴基体、液喷嘴和中心气喷嘴为透明的，材料为亚克力，实验时可清楚地观察到水在喷嘴内部的流动状态。

2、发声装置安装在集气腔正上方，通过发声装置的喇叭发出的不同频率和振幅的方波信号或正弦信号作用与集气腔中的气体。

3、集液腔中的水通过液喷嘴四个壁面上的切向孔或径向孔进入液体喷射流道；中心气喷嘴安装在集气腔正下方，为一直流式喷嘴；通过更换旋流式液喷嘴或剪切式液喷嘴，与中心气喷嘴搭配即为气体中心式气液同轴旋流喷嘴或气体中心式气液同轴剪切喷嘴。

4、扬声器控制器整合放在其放线腔中，其电路控制通过单独置于外部的触摸屏无线遥控实现。

5、本发明模块化程度高、结构紧凑、稳定性好，不仅可以清楚地观察到气体中心式气液同轴喷嘴内部液体的流动状态，而且可以通过发声装置对中心气体施加声激励，观察其对下游气液相互作用的影响。

附图说明

图1显示了本发明具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板的三维结构图。

图2显示了本发明具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板的三维纵剖面图。

图3显示了本发明中托板的结构示意图。

图4显示了本发明中安装扬声器后的托板的结构示意图。

图5显示了本发明中进气管的结构示意图。

图6显示了本发明中集气腔的纵剖面图。

图7显示了本发明中夹紧机构的三维结构图。

图8显示了本发明中上压板的顶面结构图。

图9显示了本发明中上压板的底面结构图。

图10显示了本发明中喷嘴基体的三维结构图。

图11显示了本发明中的中心气喷嘴的纵剖面图。

图12显示了本发明中旋流式液喷嘴的纵剖面图。

图13显示了图12中A-A剖面图。

图14显示了本发明中剪切式液喷嘴的纵剖面图。

图15显示了图14中B-B剖面图。

图16为本发明中的喷嘴基体强度校核示意图。

其中有：

10.发声装置；

11.托板；111.托板凸台；111a.托板螺纹孔；111b.托板导气槽；111c.集气腔密封槽；

112.扬声器安装孔；

12.放线腔；

13.扬声器；131.扬声器控制器；132.扬声器固定螺栓；

20.集气腔；

21.集气腔连接板；

22.进气管；221.进气总管；222.进气支管；

23.定位圆柱段；

30.夹紧机构；

31.上压板；311.进液孔；312.集气腔定位圆环；313.锥形导气孔；314.内圆柱；315.内方槽；36.外圆柱；317.外方槽；

32.下压板；321.基体下定位槽；

33.锁紧杆；

40.喷嘴基体；41.集液腔；42.液喷嘴下定位槽；43.下喷孔；44.液体喷射流道；

50.中心气喷嘴；51.中心气喷嘴头部；52.气喷嘴密封槽；

60.液喷嘴；

61.旋流式液喷嘴；

611.气喷嘴头部密封腔；612.上喷孔；613.液喷嘴切向孔；614.气液喷嘴配合过渡腔；

62.剪切式液喷嘴；621.液喷嘴径向孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

如图1和图2所示，一种具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，包括发声装置10、集气腔20、夹紧机构30和气液同轴透明喷嘴。

气液同轴透明喷嘴均采用透明材质制成，优选采用透明亚克力材料（聚甲基丙烯酸甲酯）制成，透明亚克力材料的拉伸强度范围能达到50-77MPa，弯曲强度范围能达到90-130MPa。透明亚克力板材具有可与玻璃比拟的透光率，但密度只有玻璃的一半。此外，它不像玻璃那么易碎，即使破坏，也不会像玻璃那样形成锋利的碎片。

气液同轴透明喷嘴包括从内至外依次同轴布设的中心气喷嘴50、液喷嘴60和喷嘴基体40。

如图10所示，喷嘴基体的中心沿喷射方向依次开设有同轴的集液腔41和下喷孔43。

集液腔顶部开口，通过下述的上压板进行密封；集液腔的底部中心（也即下喷孔43的顶部外周）优选设置有液喷嘴下定位槽42。

液喷嘴的底部优选密封安装在液喷嘴下定位槽内，两者之间的密封优选采用O型圈密封密封，由此液喷嘴与液喷嘴基体就组合形成一起。

上述液喷嘴可以为旋流式液喷嘴，也可以为剪切式液喷嘴。

一、旋流式液喷嘴

如图12和图13所示，旋流式液喷嘴61的中心包括从上至下依次同轴设置的气喷嘴头部密封腔611、气液喷嘴配合过渡腔614和上喷孔612。

在本实施例中，气喷嘴头部密封腔611、上喷孔612和气液喷嘴配合过渡腔614的内径逐渐缩小。

位于上喷孔外周的旋流式液喷嘴沿周向均匀布设的若干个液喷嘴切向孔613，优选为四个，每个液喷嘴切向孔613均与上喷孔相切。四个液喷嘴切向孔613统称为供液流道，供液流道用于连通集液腔和上喷孔。

二、剪切式液喷嘴

如图14和图15所示，剪切式液喷嘴62的中心包括从上至下依次同轴设置的气喷嘴头部密封腔、气液喷嘴配合过渡腔和上喷孔。

位于上喷孔外周的剪切式液喷嘴沿周向均匀布设的若干个液喷嘴径向孔621，优选为四个，每个液喷嘴径向孔均与沿着上喷孔的径向布设。四个液喷嘴径向孔621统称为供液流道，供液流道用于连通集液腔和上喷孔。

如图11所示，中心气喷嘴呈竖直杆状，中心气喷嘴头部51的外径加粗设置，中心气喷嘴头部51的外周面布设有喷嘴密封槽52，喷嘴密封槽内嵌设有密封圈，从而使得中心气喷嘴头部51与液喷嘴的气喷嘴头部密封腔611内壁面密封连接。

为保证气、液喷嘴配合的同轴度要求，喷嘴密封槽52有两道，气喷嘴头部密封腔611同时对中心气喷嘴的轴向运动起限制作用，防止中心气喷嘴在集气腔高压气体的作用下轴向移动。由于有气喷嘴头部密封腔611的存在，故气、液喷嘴在气、液喷嘴配合过渡腔只需过渡配合即可，而无需再加O型圈密封。

中心气喷嘴的杆部同轴插设在上喷孔和下喷孔的中心，中心气喷嘴的外壁面与上喷孔和下喷孔的内壁面之间形成环缝状的液体喷射流道44。

考虑到透明亚克力的材质较脆易碎的特性，对尺寸较大的喷嘴基体进行了强度校核，校核时载荷中的内压力取为6MPa（实际试验时，喷嘴压力<1MPa），外压力为标准大气压1atm。强度校核结果如图16所示，可见在此载荷下出现的最大应力为32.69MPa,一般而言，聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸强度可达到50-77MPa水平，弯曲强度可达到90-130MPa，这些性能数据的上限已达到甚至超过某些工程塑料，在此工况下喷嘴基体满足强度条件。

夹紧机构用于将气液同轴透明喷嘴轴向夹紧。

如图7所示，夹紧机构包括上压板31、下压板32和锁紧杆33。

上压板位于喷嘴基体顶部，如图8所示，上压板上设置有进液孔311、集气腔定位圆环312、锥形导气孔313、液喷嘴上定位槽和基体上定位槽。

为保证由集气腔进入中心气喷嘴的流路畅通，不仅要使集气腔的圆锥面与锥形导气孔的锥度相同，而且要使集气腔下孔面和锥形导气孔的上孔面直径相同且同轴、锥形导气孔的下孔面和中心气喷嘴上孔面直径相同且同轴。因此要求集气腔与上压板的焊接精度极高，为此先由集气腔底部的定位圆柱段与上压板顶部的定位圆环定位配合，然后再将两者焊接在一起。

如图9所示，上压板底部中心从内至外依次同轴设置有内圆柱314、内方槽315、外圆柱316和外方槽317。

上述内圆柱314和内方槽315共同构成液喷嘴上定位槽，其中，内圆柱314的底面深度比内方槽的深度深，内圆柱外周嵌设有O型密封圈，用于与液喷嘴顶面密封；液喷嘴外壁面与内方槽相配合。

上述外圆柱316和外方槽317共同构成基体上定位槽，其中，外圆柱316嵌设在集液腔内，外方槽317与集液腔外壁面定位配合，集液腔顶面优选嵌设有O型密封圈，用于与集液腔进行密封。

进液孔通过进液管411与外部供液装置相连接，用于向集液腔内注入液体工质，优选为过滤水。

下压板的数量为两块，对称布设在喷嘴基体底部两侧，位于喷嘴基体正下方的两块下压板上均设置有基体下定位槽321，且基体下定位槽内均铺设有石棉垫片。基体下定位槽能起到定位作用，同时基体下定位槽与喷嘴基体之间的部分采用石棉垫片隔开，一方面有利于喷嘴基体压紧，另一方面石棉垫片较软，防止亚克力材质的喷嘴基体破碎。

上述上压板优选采用304不锈钢加工，为最大程度减轻结构重量，下压板采用铝合金加工。

集气腔同轴设置在中心气喷嘴的进气端，用于向中心气喷嘴内输送气体工质，优选为压缩的干燥空气。

如图6所示，集气腔的顶部外周对称布设有如图5所示的两根进气支管222，两根进气支管通过进气总管221与供气装置相连接，上述进气总管221和两根进气支管222共同构成进气管22。

每根进气支管的进气口均优选与集气腔的中心轴线相垂直，从而使得工质气体对称进入集气腔，发声装置产生的声波垂直作用于集气腔顶部中心。进而保证发声装置模块中扬声器发出的声波垂直作用于集气腔上部中心而不引入其他无关变量。

集气腔的底部优选设置有定位圆柱段23，定位圆柱段能与上压板中的集气腔定位圆环相配合，实现集气腔的底部定位。

集气腔的顶部外周优选焊接有集气腔连接板21，集气腔连接板21有采用304不锈钢加工制成。

发声装置同轴设置在集气腔的另一端（图1中的顶端），发声装置能对集气腔中的气体工质进行声扰动。

发声装置包括托板11、放线腔12和扬声器13。

如图3和图4所示，托板采用304不锈钢加工，其包括托板凸台111和扬声器安装孔112。

托板凸台设置在托板底部，托板凸台同轴密封插设在集气腔顶端。托板凸台的外周优选设置有集气腔密封槽111c，集气腔密封槽111c嵌设有密封圈，从而实现集气腔的密封。

托板凸台底面沿周向布设有若干个托板导气槽111b，每个托板导气槽均能连通扬声器安装孔和集气腔。

位于扬声器安装孔外周的托板凸台底面沿周向布设有若干个托板螺纹孔111a。

扬声器优选通过若干个扬声器固定螺栓132穿过对应的托板螺纹孔111a后，将扬声器安装在扬声器安装孔内，其喇叭口朝向集气腔。

放线腔同轴密封罩设在扬声器控制器131外周，优选采用铝合金结构。

扬声器控制器131单独放在上部的放线腔中，为了保证加工气密性，扬声器控制器131包含电源，其控制通过外部触摸屏（未画出）无线遥控，因此放线腔无需打孔向外引线；同时为了使集气腔中的高压气体不损坏或影响扬声器的正常工作，上述托板导气槽111b的设置，能使集气腔与放线腔中的压力相等；托板通过螺栓与集气腔连接板连接。

实验时，过滤水经进液管进入集液腔，在压力的驱动下经液喷嘴切向孔或液喷嘴径向孔流入液喷嘴和喷嘴基体中的液体喷射通道，与此同时，压缩的干燥空气经进气管对称流入集气腔，在压力的作用下，气体由集气腔经上压板进入中心气喷嘴，气液在出口相互作用产生不同的喷雾形态。如果考虑有缩进的情况，可以将中心气喷嘴加工不同的长度进行实验。因为液喷嘴、中心气喷嘴和喷嘴基体均为亚克力，为透明材质，故实验时通过高速摄像机拍摄到的不仅有外部流场，而且可以观察到内部流场的流动情况，内部流场的流动情况直接影响外部流动状态，现阶段对该型喷嘴的内部流场分析只能通过数值仿真，但数值仿真的亦鲜有公开报道，因此亟需实验与理论的充实，本发明所述很好地解决了这一问题。

虽然液体火箭发动机有诸多优点，但是其燃烧不稳定性一直是液体火箭发动机发展过程中的一大难题，始终困扰着各国的研究者们。燃烧不稳定问题是一项强非线性动力学问题，涉及到燃烧学、声学和流体力学等诸多领域。燃烧不稳定现象的产生原因也是多方面的，当供应系统管路或者燃烧室中出现的扰动与雾化，蒸发，混合和燃烧中的任何子过程发生耦合时，就有可能导致燃烧不稳定现象。雾化是液体燃料燃烧的起点，燃料和氧化剂由各自供应系统进入喷嘴，经喷嘴喷射进入燃烧室，燃料和氧化剂充分雾化、蒸发和混合，为液体燃料的燃烧提供初始条件，因此雾化过程在液体火箭发动机的研究中占据了重要地位。喷嘴作为雾化过程的主要部件，其构型、结构参数、雾化特性和机理等均为研究的重点。研究表明，在液体火箭发动机中，喷雾振荡同样有可能导致不稳定燃烧。按振荡产生原因可将喷雾振荡分为三类：由气液间的时滞反馈引起的自激振荡，由供应系统流量振荡引起的喷雾振荡和由燃烧不稳定时燃烧室压力振荡导致的喷雾振荡（反压振荡）。对于由供应系统流量振荡引起的喷雾振荡，本发明通过对气体施加影响，即创新性地通过发声装置施加不同频率、振幅的声波信号以对气体路施加流量脉动，以此观察其对喷雾动态特性的影响。

综上所述，本申请实现了对气体中心式气液同轴喷嘴内部流动的观测，又可通过施加声激励研究气路加声扰动后喷嘴的动态响应及喷雾形态的变化，同时本申请装置模块化、智能化程度高、结构紧凑、稳定性好，可有效地实现所要功能。本发明还能深入研究气体中心式气液同轴喷嘴喷注雾化过程及气路加声扰动后喷嘴的动态响应及喷雾形态的变化，最终指导改善气体中心式气液同轴喷嘴工程应用。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，其特征在于：包括发声装置、集气腔、夹紧机构和气液同轴透明喷嘴；

气液同轴透明喷嘴均采用透明材质制成，包括从内至外依次同轴布设的中心气喷嘴、液喷嘴和喷嘴基体；

夹紧机构用于将气液同轴透明喷嘴轴向夹紧；

集气腔同轴设置在中心气喷嘴的进气端，用于向中心气喷嘴内输送气体工质；

2.根据权利要求1所述的具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，其特征在于：中心气喷嘴、液喷嘴和喷嘴基体均采用透明亚克力材料制成，透明亚克力材料的拉伸强度范围为50-77MPa，弯曲强度范围为90-130MPa。

3.根据权利要求1或2所述的具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，其特征在于：喷嘴基体的中心沿喷射方向依次开设有同轴的集液腔和下喷孔；

液喷嘴安装在集液腔的中心，液喷嘴具有上喷孔和供液流道；上喷孔同轴位于下喷孔的上游端，且与下喷孔相贯通；供液流道用于连通集液腔和上喷孔；

4.根据权利要求3所述的具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，其特征在于：液喷嘴为旋流式液喷嘴，供液流道为沿液喷嘴周向均匀布设的若干个液喷嘴切向孔。

5.根据权利要求3所述的具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，其特征在于：液喷嘴为剪切式液喷嘴，供液流道为沿液喷嘴周向均匀布设的若干个液喷嘴径向孔。

6.根据权利要求3所述的具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，其特征在于：夹紧机构包括上压板、下压板和锁紧杆；

上压板位于喷嘴基体顶部，上压板上设置有进液孔、集气腔定位圆环、锥形导气孔、液喷嘴上定位槽和基体上定位槽；

集气腔定位圆环设置在上压板的顶部中心，用于对集气腔底部进行定位并密封；

锥形导气孔同轴设置在集气腔定位圆环下方，且与集气腔相连通；

液喷嘴上定位槽同轴设置在锥形导气孔外周的上压板底部，用于与液喷嘴顶部密封连接；

基体上定位槽同轴设置在液喷嘴上定位槽外周的上压板底部，用于与喷嘴基体顶部密封连接；

进液孔通过进液管与外部供液装置相连接，用于向集液腔内注入液体工质；

7.根据权利要求6所述的具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，其特征在于：下压板的数量为两块，对称布设在喷嘴基体底部两侧，位于喷嘴基体正下方的两块下压板上均设置有基体下定位槽，且基体下定位槽内均铺设有石棉垫片。

8.根据权利要求1所述的具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，其特征在于：通过调节发声装置发出的声波频率和声波振幅，能够观察气体工质在气液同轴透明喷嘴中的流场变化，进而能够研究进入燃烧室时气体工质和液体工质的相互作用变化。

9.根据权利要求1或8所述的具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，其特征在于：发声装置包括托板、放线腔和扬声器；

托板包括托板凸台和扬声器安装孔；

托板凸台设置在托板底部，托板凸台同轴密封插设在集气腔顶端；托板凸台底面沿周向布设有若干个托板导气槽，每个托板导气槽均能连通扬声器安装孔和集气腔；

扬声器安装孔设置在托板和托板凸台中心，且与集气腔相贯通；

扬声器安装在扬声器安装孔内，其喇叭口朝向集气腔；

放线腔同轴密封罩设在扬声器控制器外周。

10.根据权利要求1或8所述的具有声扰动的气体中心式气液同轴透明喷嘴喷注面板，其特征在于：集气腔的顶部外周对称布设有两根进气支管，两根进气支管通过进气总管与供气装置相连接；每根进气支管均与集气腔的中心轴线相垂直，从而使得工质气体对称进入集气腔，发声装置产生的声波垂直作用于集气腔顶部中心。