CN204226050U - 贮箱回流消能装置 - Google Patents

Abstract

一种贮箱回流消能装置。为了克服现有滤筛型消能装置的流通截面形状变化较大且出口形状复杂，导致流场局部流线分布紊乱，流阻过大不能满足使用要求的不足，本实用新型回流管(3)、扩容锥筒(2)、莲蓬筛(1)由下至上依次固定连接；回流管(3)的轴线与贮箱的轴线平行；扩容锥筒(2)的高度为200-300mm；莲蓬筛(1)的上表面为圆弧状，以圆弧中心为圆心在莲蓬筛(1)表面分布有2圈或2圈以上筛孔。其有益效果是结构简单、合理，易于安装；能够有效降低流速，且扰动小、流阻稳定，具有高可靠性；能够适应不同温度、不同管径、不同推进剂，承受高压高速流，可广泛应用于各类贮箱。

Description

贮箱回流消能装置

技术领域

本实用新型涉及一种消能装置，尤其是涉及一种贮箱回流消能装置。

背景技术

液体火箭贮箱内推进剂体的平衡稳定是火箭动力系统设计的重要内容。为了保证发动机工作的可靠性，在火箭点火之前需要对推进剂的输运管道和发动机进行充分的循环预冷，以达到设计温度标准。在回流管的末端，回流推进剂受重力影响导致升力不足，若通过高速惰性气体将回流推进剂引回贮箱，会对贮箱内的推进剂造成较大扰动，无法保持推进剂体的平衡稳定。因此，必须安装回流消能装置作为引射装置，以提高回流液体能量分布的均匀性，降低其流速及扰动。

目前所用的滤筛型消能装置(附图1)，通过多层孔筛筒扩大流通截面，通过多孔板的节流使其流速均布并衰减其动能。该结构消能装置存在以下不足：流通截面形状变化较大且出口形状复杂，使得流线产生弯曲，导致流场局部流线分布紊乱，对回流推进剂的流通造成障碍，从而造成上游动力系统不必要的能量损失，流阻过大不能满足使用要求。

实用新型内容

为了克服现有滤筛型消能装置的流通截面形状变化较大且出口形状复杂，导致流场局部流线分布紊乱，流阻过大不能满足使用要求的不足，本实用新型提供一种贮箱回流消能装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：贮箱回流消能装置位于贮箱内，贮箱回流消能装置的回流管、扩容锥筒、莲蓬筛由下至上依次固定连接；回流管的轴线与贮箱的轴线平行；扩容锥筒的高度为200-300mm；莲蓬筛的上表面为圆弧状，以圆弧中心为圆心在莲蓬筛表面分布有2圈或2圈以上筛孔。

筛孔在莲蓬筛的径向上相互错开；筛孔沿莲蓬筛的圆均布；莲蓬筛的内圈筛孔直径小于外圈筛孔的直径。回流管下端部为弯折状，弯折角度为30°-45°。

回流管与扩容锥筒、扩容锥筒与莲蓬筛之间均采用焊接方式固定连接。

本实用新型的有益效果是，结构简单、合理，易于安装；能够有效降低流速，且扰动小、流阻稳定，具有高可靠性；能够适应不同温度、不同管径、不同推进剂，承受高压高速流，可广泛应用于各类贮箱。

附图说明

图1是现有滤筛型消能装置结构示意图。

图2是本实用新型贮箱回流消能装置结构示意图。

附图3是图2的俯视图。

图中：1.莲蓬筛，2.扩容锥筒，3.回流管，4.外圈筛孔，5.内圈筛孔。

具体实施方式

下面结合附图2-3和实施例对本实用新型作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。

参见附图2。本实用新型贮箱回流消能装置位于贮箱内，贮箱回流消能装置的回流管3、扩容锥筒2、莲蓬筛1由下至上依次固定连接；回流管3与扩容锥筒2、扩容锥筒2与莲蓬筛1之间均采用焊接方式固定连接。回流管3、扩容锥筒2采用薄壁光筒结构，回流管3、扩容锥筒2、莲蓬筛1选用可焊性好的高强铝合金材料。回流管3的轴线与贮箱的轴线平行；回流管3的下端部呈弯折状，其弯折角度为30°-45°，主要作用是转换流体方向，引导气流沿箱体轴线流入，维持流体的流动特性，避免出口流线弯曲而对推进剂造成较大的扰动。

扩容锥筒2的高度为200-300mm，通过扩容锥筒1的张开角可在短距离内增大流通面积，耗散流体动能，降低流体对莲蓬筛1的冲击力。

莲蓬筛1的上表面为圆弧状，以圆弧中心为圆心在莲蓬筛1表面分布有2圈或2圈以上筛孔；筛孔沿莲蓬筛1的圆均布；筛孔在莲蓬筛1的径向上相互错开；内圈筛孔5的直径小于外圈筛孔4的直径，参见附图3。通过莲蓬筛式开孔增大消能装置的减速效果，使气流的分布均匀化，根据计算确定筛孔的数量及其它参数。莲蓬筛1上错落布置筛孔能够引导流体得到合理的分散，使流体动能得到了良好的耗散，且出口流体分布均匀，速度值满足设计要求；通过莲蓬筛1有效降低引射流体进入贮箱后对推进剂产生的扰动，从而实现有效降低流速，扰动小，流阻小的目的。

由于不同推进剂的温度、密度、等压比热、导热率、粘度等均有差异，且贮箱内的回流管直径也不同，莲蓬筛1表面的开孔分布角度和分度圆、扩容锥筒2的锥角等参数可根据实际需要进行调整，从而满足不同管径、不同温度、不同推进剂的贮箱内循环回流消能要求。

本实用新型与现有技术相比较，其优点在于：流通截面形状变化小且出口形状简单，不会使流线产生弯曲，在短距离(200-300mm)内可将高速射流降速45％以上，使得进入贮箱的流体流速分布更加均匀和平缓，出口流体方向平行箱体轴线向上；局部流阻系数≤1.0，能够有效降低引射流体进入贮箱后对推进剂产生的扰动，避免造成上游动力系统不必要的能量损失。本消能装置具有高可靠性、流阻稳定、承受高压高速流、安装简易等特点，能够满足不同温度、不同管径、不同推进剂的回流消能要求。

应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。

Claims (4)

1.一种贮箱回流消能装置，贮箱回流消能装置位于贮箱内，其特征是：回流管(3)、扩容锥筒(2)、莲蓬筛(1)由下至上依次固定连接；

所述回流管(3)的轴线与贮箱的轴线平行；

所述扩容锥筒(2)的高度为200-300mm；

所述莲蓬筛(1)的上表面为圆弧状，以圆弧中心为圆心在莲蓬筛(1)表面分布有2圈或2圈以上筛孔。

2.根据权利要求1所述贮箱回流消能装置，其特征是：所述筛孔在莲蓬筛(1)的径向上相互错开；所述筛孔沿莲蓬筛(1)的圆均布；所述莲蓬筛(1)的内圈筛孔(5)直径小于外圈筛孔(4)的直径。

3.根据权利要求2所述贮箱回流消能装置，其特征是：所述回流管(3)下端部为弯折状，弯折角度为30°-45°。

4.根据权利要求3所述贮箱回流消能装置，其特征是：所述回流管(3)与扩容锥筒(2)、扩容锥筒(2)与莲蓬筛(1)之间均采用焊接方式固定连接。