一种具有均流功能的集合器入口导流结构

摘要：

一种具有均流功能的集合器入口导流结构，在发动机头部的氢集合器入口处固定安装导流片作为导流结构。导流片固定连接在过滤网和集合器入口之间，且，导流片的高度高于过滤网，从而保护位于集合器入口附近的过滤网；导流片为弧形凸台，弧形凸台的径向截面为楔形；导流片的覆盖弧度α大于集合器入口的覆盖弧度β；导流片的底部与氢集合器固定连接；导流片的内壁和外壁均向内倾斜；导流片弧形凸台的两端设计有斜切面，以实现导流片影响区与没有导流片区域流场的平滑过渡。本发明可用于氢氧火箭发动机头部氢入口集合器，解决入口正对外圈喷嘴烧蚀问题和气流高通量区过滤网易于破损的问题。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202010982706.8

申请日期：2020-09-17

公开/公告号：CN112253333A

公开/公告日：2021-01-22

主分类号：F02K9/60(2006.01)

申请/专利权人:北京航天动力研究所

发明/设计人:张亚;潘亮;刘倩;潘刚;孔维鹏;谢恒;丁兆波

主申请人地址:100076 北京市丰台区南大红门路1号(北京9200信箱11分箱)

专利代理机构:中国航天科技专利中心

代理人:茹阿昌

国别省市代码:北京;11

权利要求：

1.一种具有均流功能的集合器入口导流结构，其特征在于，在发动机头部的氢集合器(2)入口处固定安装导流片(3)作为导流结构； 导流片(3)固定连接在过滤网(4)和集合器入口(1)之间，且，导流片(3)的高度高于过滤网(4)，从而保护位于集合器入口(1)附近的过滤网(4)，并减小高速主流对正对集合器入口(1)的径向孔(6)及氢环缝(10)流量均匀性的不利影响； 导流片(3)为弧形凸台，弧形凸台的径向截面为楔形；导流片(3)的覆盖弧度α大于集合器入口(1)的覆盖弧度β； 导流片(3)的底部与氢集合器(2)固定连接； 导流片(3)的内壁和外壁均向内倾斜； 导流片(3)弧形凸台的两端设计有斜切面(12)。 2.根据权利要求1所述的一种具有均流功能的集合器入口导流结构，其特征在于，所述导流片(3)的覆盖弧度α大于所述集合器入口(1)的覆盖弧度β。 3.根据权利要求2所述的一种具有均流功能的集合器入口导流结构，其特征在于，α/β的取值范围为3～5。 4.根据权利要求1～3任意之一所述的一种具有均流功能的集合器入口导流结构，其特征在于，所述导流片(3)的高度大于所述过滤网(4)的高度。 5.根据权利要求4所述的一种具有均流功能的集合器入口导流结构，其特征在于，所述斜切面(12)起始位置位于集合器入口(1)所覆盖角度范围外侧，斜切面(12)的末端高度h取值范围为1.5～3mm。 6.根据权利要求5所述的一种具有均流功能的集合器入口导流结构，其特征在于，所述导流片(3)斜切面(12)与导流片(3)底面夹角ψ的取值范围为5～10°。 7.根据权利要求6所述的一种具有均流功能的集合器入口导流结构，其特征在于，所述导流片(3)朝向集合器入口(1)一侧的壁面与发动机头部轴线夹角θ，作为导流面。 8.根据权利要求7所述的一种具有均流功能的集合器入口导流结构，其特征在于，所述夹角θ的取值范围为30°～60°。 9.根据权利要求8所述的一种具有均流功能的集合器入口导流结构，其特征在于，所述导流片(3)与氢集合器(2)焊接成一体结构，或导流片(3)与氢集合器(2)采用3D打印、铸造工艺加工成一体结构。