一種發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置，其包括進口法蘭，循環(huán)冷卻水排水環(huán)，管道組合件，循環(huán)冷卻水進水環(huán)，出口法蘭；管道組合件為收斂型管道，管道組合件包括由鋼筋固定連接的管道外筒和管道內(nèi)筒，管道外筒的外壁設置有三個噴水環(huán)，對應三個噴水環(huán)，管道外筒和管道內(nèi)筒沿圓周方向分別均勻設置有噴嘴孔，噴嘴孔內(nèi)設有噴嘴；進口和出口法蘭分別和管道外筒和管道內(nèi)筒兩端固定連接，循環(huán)冷卻水水環(huán)兩端分別和法蘭和管道外筒固定連接，對應循環(huán)冷卻水水環(huán)，管道外筒沿圓周方向分別均勻設置有循環(huán)冷卻水排水孔和循環(huán)冷卻水進水孔；本發(fā)明的管道冷卻裝置，采用夾層循環(huán)冷卻和噴水冷卻結(jié)合的方式，提高了冷卻效率。
【專利說明】
_種發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種管道冷卻裝置，尤其是一種用于發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當在地面模擬發(fā)動機高空飛行狀態(tài)時，需要設置排氣裝置，現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用金屬管道作為排氣裝置將發(fā)動機排出的高溫氣體排出；但是，高空飛行的發(fā)動機所排出的氣體為高溫氣體，其溫度通常在350°C以上，當發(fā)動機排出的高溫氣體在金屬管道內(nèi)部流動時，會導致金屬變形，長期使用，會導致金屬管道嚴重變形甚至報廢;現(xiàn)有技術(shù)通常采用噴嘴向管道內(nèi)噴水對管道內(nèi)的高溫氣體進行冷卻，但是少量冷卻水無法達到很好的冷卻效果，而大量的冷卻水氣化為水蒸氣后會增加氣體流量，增加后續(xù)抽氣負擔；同時現(xiàn)有技術(shù)通常采用離心噴嘴或直流噴嘴向管道內(nèi)噴射冷卻水，但是離心噴嘴的噴射距離有限，當流動的高溫氣體流過時，會直接將冷卻水吹走，無法冷卻到管道內(nèi)部的高溫氣體，而直流噴嘴，雖然冷卻液的噴射距離較長，但是噴射的覆蓋面積低，無法即時對高溫氣體冷卻，因此，現(xiàn)有技術(shù)所采用的離心噴嘴和直流噴嘴的冷卻效率較低，無法達到對高溫氣體的冷卻效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供了一種高效冷卻的發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]—種發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置包括進口法蘭，循環(huán)冷卻水排水環(huán)，管道組合件，循環(huán)冷卻水進水環(huán)，出口法蘭;所述管道組合件為沿氣流方向逐漸收斂的收斂型管道，所述管道組合件包括管道外筒和管道內(nèi)筒，所述管道外筒和管道內(nèi)筒之間設置有沿管道軸向設置的鋼筋，所述鋼筋將管道外筒的內(nèi)壁和管道內(nèi)筒的外壁固定連接，沿管道組合件的收斂方向，管道外筒的外壁上依次設置有第一噴水環(huán)，第二噴水環(huán)和第三噴水環(huán)，對應第一噴水環(huán)，第二噴水環(huán)和第三噴水環(huán)所在的圓周上，管道外筒和管道內(nèi)筒沿圓周方向分別均勻設置有管道外筒噴嘴孔和管道內(nèi)筒噴嘴孔，噴嘴依次穿過外筒噴嘴孔和管道內(nèi)筒噴嘴孔并與所述外筒噴嘴孔和管道內(nèi)筒噴嘴孔固定連接;所述進口法蘭分別和管道組合件進氣端的管道外筒和管道內(nèi)筒固定連接，所述出口法蘭分別和管道組合件排氣端的管道外筒和管道內(nèi)筒固定連接;所述循環(huán)冷卻水排水環(huán)一端與進口法蘭固定連接，另一端與管道組合件進氣端的管道外筒固定連接，所述循環(huán)冷卻水進水環(huán)一端與出口法蘭固定連接，另一端與管道組合件排氣端的管道外筒固定連接，對應循環(huán)冷卻水排水環(huán)和循環(huán)冷卻水進水環(huán)所在的圓周上，管道外筒沿圓周方向分別均勻設置有循環(huán)冷卻水排水孔和循環(huán)冷卻水進水孔。
[0006]進一步的，所述管道組合件包括第一管道外筒，第二管道外筒和第三管道外筒，所述第一管道外筒，第二管道外筒和第三管道外筒沿管道組合件的收斂方向依次設置，所述第一管道外筒和第二管道外筒之間固定連接有第一冷卻循環(huán)水集流環(huán)，所述第二管道外筒和第三管道外筒之間固定連接有第二冷卻循環(huán)水集流環(huán)，所述第一噴水環(huán)，第二噴水環(huán)和第三噴水環(huán)分別設置在第一管道外筒，第二管道外筒和第三管道外筒的外壁上。
[0007]進一步的，所述鋼筋沿管道圓周方向均勻分布。
[0008]進一步的，所述循環(huán)冷卻水排水環(huán)，和循環(huán)冷卻水進水環(huán)上均設置有冷卻循環(huán)水接頭，所述第一噴水環(huán)，第二噴水環(huán)和第三噴水環(huán)上均設置有噴水管接頭。
[0009]進一步的，所述噴嘴包括噴嘴體，噴嘴內(nèi)蓋板，筒體;所述噴嘴體包括噴嘴外蓋板，噴嘴圓環(huán)，離心進液孔，噴嘴孔，過渡錐孔，所述噴嘴外蓋板為圓柱體，所述噴嘴外蓋板與所述噴嘴圓環(huán)一端面同軸固定連接，沿固定連接的噴嘴外蓋板和噴嘴圓環(huán)的中軸線，在噴嘴圓環(huán)到噴嘴外蓋板方向上，所述噴嘴外蓋板內(nèi)依次設置有過渡錐孔和噴嘴孔，所述過渡錐孔一端直徑與噴嘴孔直徑相同，另一端直徑與噴嘴圓環(huán)的內(nèi)徑相同；所述噴嘴圓環(huán)的側(cè)壁設置有離心進液孔;所述噴嘴內(nèi)蓋板為圓柱體，所述噴嘴內(nèi)蓋板中心設有直流進液孔，所述直流進液孔與所述噴嘴孔同軸，所述噴嘴內(nèi)蓋板與所述噴嘴圓環(huán)另一端面同軸固定連接，所述直流進液孔的直徑小于所述噴嘴孔的直徑;所述噴嘴體和噴嘴內(nèi)蓋板設置在所述筒體內(nèi)，所述噴嘴外蓋板與所述筒體同軸固定連接。
[0010]進一步的，所述噴嘴圓環(huán)的側(cè)壁上設置的離心進液孔為2個，2個所述離心進液孔以所述圓環(huán)的軸線中心對稱。
[0011]進一步的，所述噴嘴外蓋板設置在所述筒體內(nèi)并與設置在所述筒體一端的定位止口固定連接。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置，通過將管道組合件設置為中間由鋼筋固定連接管道外筒和管道內(nèi)筒的夾層結(jié)構(gòu)，使得循環(huán)冷卻水采用后進前出逆氣流在夾層中流動的方式實現(xiàn)對金屬管道冷卻和通過噴水冷卻對高溫氣體冷卻相結(jié)合的方式，提高了冷卻效率；同時，本發(fā)明所采用的噴嘴，通過設置與噴嘴孔同軸的直流進液孔以及噴嘴圓環(huán)的側(cè)壁的離心進液孔，形成了具有中心長距離，周圍短距離的大覆蓋面積的冷卻水，提高了冷卻效率。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述。
[0014]圖1為本發(fā)明發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為圖2中A部的放大示圖。
[0017]圖4為圖2中B部的放大示圖。
[0018]圖5為本發(fā)明發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置的管道組合件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6為圖5沿B-B的剖視圖。
[0020]圖7為圖5中C部的放大示圖。
[0021]圖8為圖6中D部的放大示圖。
[0022]圖9為本發(fā)明發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置的管道外筒第一段，管道外筒第二段，管道外筒第三段的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖10為本發(fā)明發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置的管道內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖11為本發(fā)明發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置的噴嘴的立體圖。
[0025]圖12為本發(fā)明發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置的噴嘴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖13為本發(fā)明發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置噴嘴的噴嘴體的示意圖。
[0027]圖14為圖13中沿A-A的剖視圖。。
【具體實施方式】
[0028]參見圖1-圖14，一種發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置包括進口法蘭I，循環(huán)冷卻水排水環(huán)2，管道組合件3，循環(huán)冷卻水進水環(huán)5，出口法蘭6;所述管道組合件3為沿氣流方向逐漸收斂的收斂型管道，所述管道組合件3包括管道外筒和管道內(nèi)筒15，所述管道外筒和管道內(nèi)筒15之間設置有沿管道軸向設置的鋼筋16，所述鋼筋16將管道外筒的內(nèi)壁和管道內(nèi)筒15的外壁固定連接，沿管道組合件3的收斂方向，管道外筒的外壁上依次設置有第一噴水環(huán)7，第二噴水環(huán)9和第三噴水環(huán)11，對應第一噴水環(huán)7，第二噴水環(huán)9和第三噴水環(huán)11所在的圓周上，管道外筒和管道內(nèi)筒15沿圓周方向分別均勻設置有管道外筒噴嘴孔18和管道內(nèi)筒噴嘴孔21，噴嘴17依次穿過外筒噴嘴孔18和管道內(nèi)筒噴嘴孔21并與所述外筒噴嘴孔18和管道內(nèi)筒噴嘴孔21固定連接;所述進口法蘭I分別和管道組合件3進氣端的管道外筒和管道內(nèi)筒15固定連接，所述出口法蘭6分別和管道組合件3排氣端的管道外筒和管道內(nèi)筒15固定連接；所述循環(huán)冷卻水排水環(huán)2—端與進口法蘭I固定連接，另一端與管道組合件3進氣端的管道外筒固定連接，所述循環(huán)冷卻水進水環(huán)5—端與出口法蘭6固定連接，另一端與管道組合件3排氣端的管道外筒固定連接，對應循環(huán)冷卻水排水環(huán)2和循環(huán)冷卻水進水環(huán)5所在的圓周上，管道外筒沿圓周方向分別均勻設置有循環(huán)冷卻水排水孔19和循環(huán)冷卻水進水孔20。
[0029]優(yōu)選的，所述管道組合件3包括第一管道外筒12，第二管道外筒13和第三管道外筒14，所述第一管道外筒12，第二管道外筒13和第三管道外筒14沿管道組合件3的收斂方向依次設置，所述第一管道外筒12和第二管道外筒13之間固定連接有第一冷卻循環(huán)水集流環(huán)8，所述第二管道外筒13和第三管道外筒14之間固定連接有第二冷卻循環(huán)水集流環(huán)10，所述第一噴水環(huán)7，第二噴水環(huán)9和第三噴水環(huán)11分別設置在第一管道外筒12，第二管道外筒13和第三管道外筒14的外壁上。
[0030]優(yōu)選的，所述鋼筋16沿管道圓周方向均勻分布。
[0031 ]優(yōu)選的，所述循環(huán)冷卻水排水環(huán)2，和循環(huán)冷卻水進水環(huán)5上均設置有冷卻循環(huán)水接頭4，所述第一噴水環(huán)7，第二噴水環(huán)9和第三噴水環(huán)11上均設置有噴水管接頭22。
[0032]優(yōu)選的，所述噴嘴17包括噴嘴體23，噴嘴內(nèi)蓋板24，筒體25;所述噴嘴體23包括噴嘴外蓋板26，噴嘴圓環(huán)27，離心進液孔28，噴嘴孔30，過渡錐孔31，所述噴嘴外蓋板26為圓柱體，所述噴嘴外蓋板26與所述噴嘴圓環(huán)27—端面同軸固定連接，沿固定連接的噴嘴外蓋板26和噴嘴圓環(huán)27的中軸線，在噴嘴圓環(huán)27到噴嘴外蓋板26方向上，所述噴嘴外蓋板26內(nèi)依次設置有過渡錐孔31和噴嘴孔30，所述過渡錐孔31—端直徑與噴嘴孔30直徑相同，另一端直徑與噴嘴圓環(huán)27的內(nèi)徑相同；所述噴嘴圓環(huán)27的側(cè)壁設置有離心進液孔28;所述噴嘴內(nèi)蓋板24為圓柱體，所述噴嘴內(nèi)蓋板24中心設有直流進液孔29，所述直流進液孔29與所述噴嘴孔30同軸，所述噴嘴內(nèi)蓋板24與所述噴嘴圓環(huán)27另一端面同軸固定連接，所述直流進液孔29的直徑小于所述噴嘴孔30的直徑；所述噴嘴體23和噴嘴內(nèi)蓋板24設置在所述筒體25內(nèi)，所述噴嘴外蓋板26與所述筒體25同軸固定連接。
[0033]優(yōu)選的，所述噴嘴圓環(huán)27的側(cè)壁上設置的離心進液孔28為2個，2個所述離心進液孔28以所述圓環(huán)27的軸線中心對稱。
[0034]優(yōu)選的，所述噴嘴外蓋板26設置在所述筒體25內(nèi)并與設置在所述筒體25—端的定位止口固定連接。
[0035]最后說明的是，以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳的實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改和等同替代，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置，其特征在于，包括進口法蘭(I)，循環(huán)冷卻水排水環(huán)(2)，管道組合件(3)，循環(huán)冷卻水進水環(huán)(5)，出口法蘭(6);所述管道組合件(3)為沿氣流方向逐漸收斂的收斂型管道，所述管道組合件(3)包括管道外筒和管道內(nèi)筒(15)，所述管道外筒和管道內(nèi)筒(15)之間設置有沿管道軸向設置的鋼筋(16)，所述鋼筋(16)將管道外筒的內(nèi)壁和管道內(nèi)筒(15)的外壁固定連接，沿管道組合件(3)的收斂方向，管道外筒的外壁上依次設置有第一噴水環(huán)(7)，第二噴水環(huán)(9)和第三噴水環(huán)(11)，對應第一噴水環(huán)(7)，第二噴水環(huán)(9)和第三噴水環(huán)(11)所在的圓周上，管道外筒和管道內(nèi)筒(15)沿圓周方向分別均勻設置有管道外筒噴嘴孔(18)和管道內(nèi)筒噴嘴孔(21)，噴嘴(17)依次穿過外筒噴嘴孔(18)和管道內(nèi)筒噴嘴孔(21)并與所述外筒噴嘴孔(18)和管道內(nèi)筒噴嘴孔(21)固定連接;所述進口法蘭(I)分別和管道組合件(3)進氣端的管道外筒和管道內(nèi)筒(15)固定連接，所述出口法蘭(6)分別和管道組合件(3)排氣端的管道外筒和管道內(nèi)筒(15)固定連接;所述循環(huán)冷卻水排水環(huán)(2) —端與進口法蘭(I)固定連接，另一端與管道組合件(3)進氣端的管道外筒固定連接，所述循環(huán)冷卻水進水環(huán)(5) —端與出口法蘭(6)固定連接，另一端與管道組合件(3)排氣端的管道外筒固定連接，對應循環(huán)冷卻水排水環(huán)(2)和循環(huán)冷卻水進水環(huán)(5)所在的圓周上，管道外筒沿圓周方向分別均勻設置有循環(huán)冷卻水排水孔(19)和循環(huán)冷卻水進水孔(20)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置，其特征在于，所述管道組合件(3)包括第一管道外筒(12)，第二管道外筒(13)和第三管道外筒(14)，所述第一管道外筒(12)，第二管道外筒(13)和第三管道外筒(14)沿管道組合件(3)的收斂方向依次設置，所述第一管道外筒(12)和第二管道外筒(13)之間固定連接有第一冷卻循環(huán)水集流環(huán)(8)，所述第二管道外筒(13)和第三管道外筒(14)之間固定連接有第二冷卻循環(huán)水集流環(huán)(10)，所述第一噴水環(huán)(7)，第二噴水環(huán)(9)和第三噴水環(huán)(11)分別設置在第一管道外筒(12)，第二管道外筒(13)和第段管道外筒(14)的外壁上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置，其特征在于，所述鋼筋(16)沿管道圓周方向均勻分布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置，其特征在于，所述循環(huán)冷卻水排水環(huán)(2)，和循環(huán)冷卻水進水環(huán)(5)上均設置有冷卻循環(huán)水接頭(4)，所述第一噴水環(huán)(7)，第二噴水環(huán)(9)和第三噴水環(huán)(11)上均設置有噴水管接頭(22)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置，其特征在于，所述噴嘴(17)包括噴嘴體(23)，噴嘴內(nèi)蓋板(24)，筒體(25);所述噴嘴體(23)包括噴嘴外蓋板(26)，噴嘴圓環(huán)(27)，離心進液孔(28)，噴嘴孔(30)，過渡錐孔(31)，所述噴嘴外蓋板(26)為圓柱體，所述噴嘴外蓋板(26)與所述噴嘴圓環(huán)(27)—端面同軸固定連接，沿固定連接的噴嘴外蓋板(26)和噴嘴圓環(huán)(27)的中軸線，在噴嘴圓環(huán)(27)到噴嘴外蓋板(26)方向上，所述噴嘴外蓋板(26)內(nèi)依次設置有過渡錐孔(31)和噴嘴孔(30)，所述過渡錐孔(31)—端直徑與噴嘴孔(30)直徑相同，另一端直徑與噴嘴圓環(huán)(27)的內(nèi)徑相同；所述噴嘴圓環(huán)(27)的側(cè)壁設置有離心進液孔(28);所述噴嘴內(nèi)蓋板(24)為圓柱體，所述噴嘴內(nèi)蓋板(24)中心設有直流進液孔(29)，所述直流進液孔(29)與所述噴嘴孔(30)同軸，所述噴嘴內(nèi)蓋板(24)與所述噴嘴圓環(huán)(27)另一端面同軸固定連接，所述直流進液孔(29)的直徑小于所述噴嘴孔(30)的直徑；所述噴嘴體(23)和噴嘴內(nèi)蓋板(24)設置在所述筒體(25)內(nèi)，所述噴嘴外蓋板(26)與所述筒體(25)同軸固定連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置，其特征在于，所述噴嘴圓環(huán)(27)的側(cè)壁上設置的離心進液孔(28)為2個，2個所述離心進液孔(28)以所述圓環(huán)(27)的軸線中心對稱。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機試驗臺排氣管道冷卻裝置，其特征在于，所述噴嘴外蓋板(26)設置在所述筒體(25)內(nèi)并與設置在所述筒體(25)—端的定位止口固定連接。
【文檔編號】G01M15/02GK106092590SQ201610757768
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月29日
【發(fā)明人】蘆慶源, 康宏博, 董海燕
【申請人】北京航天三發(fā)高科技有限公司