CN204476595U - 一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及小贮箱推进剂管理元件技术领域，具体涉及一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件。技术方案：该消能器组件包括增压扩散管嘴和筛孔板；增压扩散管嘴包括一个标准接口和一个圆锥形的喇叭口，喇叭口末端具有圆环形外翻边；筛孔板与增压扩散管嘴固定连接。有益效果：实现增压与消能的一体化设计，明显降低小推进剂贮箱入口增压气体的流速及噪声，减少对小贮箱内推进剂液面的干扰，同时避免入口气流对贮箱内壁的反吹作用。

Description

一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件

技术领域

本实用新型涉及小贮箱推进剂管理元件技术领域，具体涉及一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件。

背景技术

液体火箭的推进剂储存在燃料贮箱中，为了保证发动机燃料供应的连续性，需要向气枕中注入高压气体以补偿因液面下降造成的气压降低，确保贮箱液面受到的压力稳定，保证液体燃料的连续输送与排放。液体燃料贮箱增压气体如果不经过消能而直接导入贮箱气枕，会导致增压气体分布不均匀、液体燃料被吹起四处飞溅的不良后果。因此需要利用在增压管嘴处加装消能器以消耗增压气体的动能，以期达到均匀平缓增压降噪的效果。

国外专家针对消能器中高压高速气体流动的流体动力学行为做了较多理论研究与实验验证工作。NASA在上世纪60年代开始开展系列增压消能器试验，陆续使用了6种结构形式，这些结构基本涵盖了目前液体火箭所常用的主要消能器型式，包括：1)锥形网筛结构；2)半球形网筛结构；3)柱形径向网筛结构；4)壁板反流结构；5)柱形多层网筛结构；6)直管轴流结构。国内现有消能器装置一般为尺寸较大的运载火箭芯级或助推器贮箱设计，结构复杂，尺寸也相应较大，与增压管嘴靠法兰连接。因此，目前国内外现有技术均不能满足体积较小的贮箱的使用要求，所以迫切需要提供一种结构小巧，消能降噪明显，工艺简单的消能器装置。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术不适用于体积较小的贮箱的技术问题，提供一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件。

实现本实用新型目的的技术方案：

一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件，包括增压扩散管嘴和筛孔板；增压扩散管嘴包括一个标准接口和一个圆锥形的喇叭口，喇叭口末端具有圆环形外翻边；筛孔板与增压扩散管嘴固定连接。

所述外翻边的圆环平面垂直于消能器组件的轴线。

所述增压扩散管嘴的喇叭口末端设置有一个直筒段，直筒段的半径不小于喇叭口最大处的半径。

所述所述筛孔板与增压扩散管嘴通过角焊方式固定连接。

所述增压扩散管嘴的外翻边的外沿与小贮箱前底通过对接焊连接。

所述增压扩散管嘴的喇叭口的角度为30°～90°。

所述增压扩散管嘴的喇叭口的角度为60°。

所述筛孔板上通孔数量为100～200个。

所述筛孔板上通孔数量为127个。

本实用新型的效果在于：本实用新型的技术方案采用增压管嘴与消能器的一体化设计，结构小巧、强度高、装配简单，消能器各零件连接及组合件与小贮箱的连接全部采用焊接技术，连接简单可靠。采用喇叭口+筛孔板的新型消能结构，增强了消能器的消能降噪作用，避免了贮箱入口气流对贮箱内壁的反吹作用，同时兼顾了消能器组件的工艺可实施性。基于消能器计算流体力学理论，采用数值模拟技术，分析喇叭口大小及筛孔板上孔的大小及数量对消能降噪作用的影响，进一步优化消能器组件结构。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中增压扩散管嘴的结构示意图；

图3为图1中筛孔板的结构示意图；

图4为本发明的安装示意图。

图中，1-增压扩散管嘴，2-筛孔板，3-小贮箱前底，4-外翻边，5-直筒段，6-喇叭口。

具体实施方式

下面以为例，结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

本实施例提供了一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件，其结构如图1所示，包括增压扩散管嘴1和筛孔板2。

增压扩散管嘴1为一体件，包括一个标准接口和一个圆锥形的喇叭口6；喇叭口6末端具有圆环形外翻边4，用于与小贮箱连接，如图2所示，外翻边4的圆环平面垂直于消能器组件的轴线；标准接口为带有外螺纹的圆管，可直接与相关标准管路连接。

为避免贮箱入口气流对贮箱内壁的反吹作用及筛孔板2与增压扩散管嘴1的角焊连接的工艺可实施性，增压扩散管嘴1的喇叭口6末端设置一个直筒段5，直筒段5的半径不小于喇叭口6最大处的半径。

筛孔板2为圆形板，具有多个均布的通孔，圆形的半径与增压扩散管嘴1的直筒段5半径相同；筛孔板2与增压扩散管嘴1通过角焊固定连接为一体。

根据具体的使用环境，借助数值模拟技术和流体仿真优化分析，可以优化增压扩散管嘴1的喇叭口大小，筛孔板2上孔的大小及数量，以更好的达到消能降噪作用。通常情况下，喇叭口6的角度为30°～90°，优选为60°；筛孔板2上通孔数量为100～200个，优选为127个。

如图3所示，本实施例的消能器组件在完成增压扩散管嘴1与筛孔板2的角焊连接后，再将增压扩散管嘴1的外翻边4的外沿与小贮箱前底3通过对接焊连接，从而减小安装难度并解决了消能器组件安装的密封问题。

在使用时，外部高压气流通过增压扩散管嘴1的标准接口进入增压扩散管嘴1的喇叭口6，喇叭口6不断增大流通的截面，使流速降低，最后经过筛孔板2进一步的作用，流速进一步减少并均匀化。同时根据小孔群消音原理，能有效较少高压气流流过消能器组件时产生的噪音。由于增压扩散管嘴1直筒段5的存在，避免了气流流过筛孔板2产生的气流反吹对贮箱内壁的影响。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件，其特征在于：包括增压扩散管嘴(1)和筛孔板(2)；增压扩散管嘴(1)包括一个标准接口和一个圆锥形的喇叭口(6)，喇叭口(6)末端具有圆环形外翻边(4)；筛孔板(2)与增压扩散管嘴(1)固定连接。

2.如权利要求1所述的一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件，其特征在于：所述外翻边(4)的圆环平面垂直于消能器组件的轴线。

3.如权利要求1所述的一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件，其特征在于：所述增压扩散管嘴(1)的喇叭口(6)末端设置有一个直筒段(5)，直筒段(5)的半径不小于喇叭口(6)最大处的半径。

4.如权利要求1所述的一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件，其特征在于：所述所述筛孔板(2)与增压扩散管嘴(1)通过角焊方式固定连接。

5.如权利要求1所述的一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件，其特征在于：所述增压扩散管嘴(1)的外翻边(4)的外沿与小贮箱前底(3)通过电子束对接焊连接。

6.如权利要求1所述的一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件，其特征在于：所述增压扩散管嘴(1)的喇叭口(6)的角度为30°～90°。

7.如权利要求6所述的一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件，其特征在于：所述增压扩散管嘴(1)的喇叭口(6)的角度为60°。

8.如权利要求1所述的一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件，其特征在于：所述筛孔板(2)上通孔数量为100～200个。

9.如权利要求1所述的一种带筛孔板的增压扩散管嘴形式的消能器组件，其特征在于：所述筛孔板(2)上通孔数量为127个。