一種用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置及使用方法與流程

本發明涉及火箭或航空發動機試驗高溫燃氣降噪領域，具體涉及一種噴水降噪系統及使用方法。

背景技術：

1、在火箭或航空發動機降噪領域，要求降噪量大、水不能濺射到發動機、降噪設備自身的熱防護要到位。

技術實現思路

1、因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中降噪效率不夠高、水存在濺射到發動機的風險、設備自身熱防護代價大的問題。

2、為了解決上述問題，本發提供了一種用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置，其特征在于，包括：

3、導流段(2)，由圓柱段和擴張段構成，用于高溫高速燃氣減速擴壓降溫，燃氣從導流段入口(1)進入設備；

4、噴水降噪裝置(5)，設置在導流段(2)的下游，與導流段(2)采用不接觸插入式連接的方式；擋板(3)，中間有孔洞，與噴水降噪裝置(5)上的法蘭(4)連接，減少導流段(2)和噴水降噪裝置(5)之間的縫隙，以抑制噪聲的泄漏；

5、彎段(6)，與噴水降噪裝置(5)采用焊接的方式連接，用于改變燃氣方向。

6、導流段(2)的壁面為雙層結構，內部通冷卻水。

7、彎段(6)上受燃氣沖擊的區域開有大量排氣孔(8)，減少彎段出口(7)的氣體流速從而起到增大降噪量的作用，同時減少彎段(6)上受燃氣沖擊區域的壓力從而實現降低全系統的流阻。

8、噴水降噪裝置(5)內部設置了第一道噴水環(12)、氮氣吹除環(11)、第二道噴水壞(10)和第三道噴水壞(9)，每道環之間的間距均為200mm～300mm，順序依次是第一道噴水環(12)、氮氣吹除環(11)、第二道噴水壞(10)、第三道噴水壞(9)，所有噴水環都集中在噴水降噪裝置(5)上游前半部分。

9、噴水降噪裝置(5)采用金屬單壁結構，第一道噴水環(12)噴水方向和導流段(1)軸線夾角10度，朝著噴水降噪裝置(5)的壁面，向設備下游噴水，實現對噴水降噪裝置(5)自身的熱防護。同時，第一道噴水環(12)環內徑大于導流段(2)出口外徑。

10、導流段(2)插入噴水降噪裝置(5)深度使得第一道噴水環(12)處于導流段(2)出口的上游，以保護第一道噴水環(12)。

11、氮氣吹除環(11)噴氮氣方向和導流段(1)軸線夾角30度，向及燃氣中心及下游排氣，實現高溫燃氣排氣初期引射上游燃氣，降低上游靜壓，防止水濺射到上游設備；同時在高溫燃氣排氣結束時用來吹除下游易燃易爆氣體。

12、第二道噴水環(12)噴水方向和導流段(1)軸線夾角10度，朝著噴水降噪裝置(5)的壁面，向設備下游，實現對噴水降噪裝置(5)自身的熱防護。

13、擋板(3)中心洞直徑比和導流段(2)出口大1cm～2cm，便于調整噴水降噪裝置(5)與導流段(1)之間的插入深度。

14、該裝置的使用方法，包括以下步驟：

15、1)燃氣排放之前，第一道噴水環(12)通水、氮氣吹除環(11)通氮氣、第二道噴水壞(10)通水、第三道噴水壞(9)通水；

16、2)燃氣開始排放后5s，氮氣吹除環(11)通水；

17、3)燃氣結束排放前5s，氮氣吹除環(11)通氮氣；

18、4)燃氣結束排放后，第一道噴水環(12)斷水、第二道噴水壞(10)斷水、第三道噴水壞(9)斷水；

19、5)燃氣結束排放后30s，氮氣吹除環停止(11)通氮氣。

技術特征：

1.一種用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置，其特征在于，所述導流段(2)的壁面為雙層結構，內部通冷卻水。

3.根據權利要求1所述的用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置，其特征在于，所述彎段(6)上受燃氣沖擊的區域開有大量排氣孔(8)，減少彎段出口(7)的氣體流速從而起到增大降噪量的作用，同時減少彎段(6)上受燃氣沖擊區域的壓力從而實現降低全系統的流阻。

4.根據權利要求1所述的用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置，其特征在于，所述噴水降噪裝置(5)內部設置了第一道噴水環(12)、氮氣吹除環(11)、第二道噴水壞(10)、第三道噴水壞(9)，每道環之間的間距均為200mm～300mm，順序依次是第一道噴水環(12)、氮氣吹除環(11)、第二道噴水壞(10)、第三道噴水壞(9)，所有噴水環都集中在噴水降噪裝置(5)前半部分。

5.根據權利要求4所述的用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置，其特征在于，所述噴水降噪裝置(5)采用金屬單壁結構，第一道噴水環(12)噴水方向和導流段(1)軸線夾角10度，朝著噴水降噪裝置(5)的壁面，向設備下游噴水，實現對噴水降噪裝置(5)自身的熱防護。同時，第一道噴水環(12)環內徑大于導流段(2)出口外徑。

6.根據權利要求4所述的用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置，其特征在于，所述導流段(2)插入噴水降噪裝置(5)深度使得第一道噴水環(12)處于導流段(2)出口的上游，以保護第一道噴水環(12)。

7.根據權利要求4所述的用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置，其特征在于，

8.根據權利要求4所述的用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置，其特征在于，所述第二道噴水環(12)噴水方向和導流段(1)軸線夾角10度，朝著噴水降噪裝置(5)的壁面，向設備下游，實現對噴水降噪裝置(5)自身的熱防護。

9.根據權利要求1所述的用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置，其特征在于，所述擋板(3)中心洞直徑比和導流段(1)出口大1cm～2cm，便于調整噴水降噪裝置(5)與導流段(1)之間的插入深度。

10.根據權利要求1～9所述的用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發明的名稱為一種用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置及使用方法，涉及火箭或航空發動機試驗高溫燃氣降噪領域，具體涉及一種噴水降噪系統及使用方法。本發明針對火箭或航空發動機降噪領域對降噪量要求大，同時水不能濺射到發動機上、降噪設備自身的熱防護要到位的需求，提出了一種用于高速高溫燃氣排放的低流阻降噪裝置及使用方法。由于本發明設計巧妙、操作簡單，對本領域普通技術人員來講，僅通過描述的具體實施方式或附圖，在不付出創造性勞動的前提下，可以輕松掌握其使用方法。工程試驗結果表明，所提出的發明裝置能夠有效地解決現有技術中降噪效率不夠高、水濺射到發動機及設備自身熱防護代價大的問題。

技術研發人員：孔凡超,張家仙,崔學習,范聰聰,賈潔,陳珊,姬俊鋒,姚巍,朱子勇
受保護的技術使用者：北京航天試驗技術研究所
技術研發日：
技術公布日：2024/10/14