本發(fā)明涉及高壓燃燒研究領(lǐng)域，具體涉及一種可視化的高溫高壓燃燒裝置。

背景技術(shù)：

研究燃料來(lái)源廣、效率高、污染小、噪音低和維修方便的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境有著重要意義。為了充分發(fā)掘發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒潛力、研究其廢氣再循環(huán)等過(guò)程，一套可視化的燃燒裝置必不可少。目前各國(guó)高校實(shí)驗(yàn)室及研究所研制的燃燒噴霧實(shí)驗(yàn)裝置主要有：快速壓縮機(jī)、定壓流動(dòng)燃燒裝置、預(yù)加熱型定容彈、預(yù)燃燒型定容彈及光學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)等；然而，國(guó)內(nèi)雖然有較多關(guān)于定容彈及光學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)的文獻(xiàn)和專利，但關(guān)于長(zhǎng)時(shí)間工作于高溫高壓工況的可視化燃燒裝置專利甚少，且可視化燃燒裝置不能同時(shí)兼顧高溫高壓的問題仍未解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可視化的高溫高壓燃燒裝置，利用其研究發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及廢氣再循環(huán)等過(guò)程，充分發(fā)掘發(fā)動(dòng)機(jī)潛力。與此同時(shí)，解決傳統(tǒng)燃燒裝置不能在高溫高壓工況下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作、光學(xué)玻璃容易損壞、可視化窗口小等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是根據(jù)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種可視化的高溫高壓燃燒裝置，包括燃燒彈主體、玻璃裝配體、高溫轉(zhuǎn)接段、恒壓轉(zhuǎn)接段、冷卻銅管、o型密封圈和紫銅墊片，其中，在所述燃燒彈主體上對(duì)稱安裝四個(gè)光學(xué)窗口，且光學(xué)窗口之間相互調(diào)換；

所述高溫轉(zhuǎn)接段與燃燒彈主體之間通過(guò)螺栓固定連接，并通過(guò)紫銅墊片密封；所述高溫轉(zhuǎn)接段外部通過(guò)纏繞冷卻銅管進(jìn)行冷卻，降低靠近燃燒室的玻璃裝配體的使用溫度；

所述玻璃裝配體(2)、所述恒壓轉(zhuǎn)接段(4)與高溫轉(zhuǎn)接段(3)相互之間通過(guò)螺栓固定連接，并通過(guò)所述o型密封圈(6)實(shí)現(xiàn)所述玻璃裝配體(2)、所述高溫轉(zhuǎn)接段(3)以及所述恒壓轉(zhuǎn)接段(4)相互之間的密封；

所述恒壓轉(zhuǎn)接段設(shè)有氣體進(jìn)出通道，實(shí)驗(yàn)時(shí)通入恒壓氣體，其中恒壓氣體壓力小于主燃燒室壓力，利用兩道玻璃分擔(dān)主燃燒室壓力。

上述技術(shù)方案中，所述玻璃裝配體包括玻璃壓蓋、玻璃底座、錐面玻璃和石墨墊片，其中，所述玻璃壓蓋與玻璃底座之間通過(guò)螺栓固定連接，并將所述錐面玻璃和石墨墊片壓緊在所述玻璃壓蓋與所述玻璃底座之間，所述玻璃底座與所述錐面玻璃之間通過(guò)液體密封膠進(jìn)行密封；所述玻璃壓蓋與所述錐面玻璃之間通過(guò)石墨墊片進(jìn)行密封。

上述技術(shù)方案中，所述高溫轉(zhuǎn)接段的長(zhǎng)度與所述光學(xué)窗口的截面尺寸的長(zhǎng)度相同。

上述技術(shù)方案中，所述恒壓轉(zhuǎn)接段中通入恒壓氣體的壓力根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、玻璃?qiáng)度、主燃燒室溫度及主燃燒室壓力確定。

上述技術(shù)方案中，所述玻璃裝配體為可拆卸的。

上述技術(shù)方案中，所述燃燒彈主體頂部需設(shè)置進(jìn)氣口，底部需設(shè)置排氣口。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

本發(fā)明通過(guò)高溫轉(zhuǎn)接段及恒壓轉(zhuǎn)接段的配合使用，可以將主燃燒室的壓力分擔(dān)到兩道玻璃上，并降低玻璃的使用溫度，提高燃燒裝置的最高使用壓力及可視化窗口面積，滿足燃燒裝置持續(xù)在高溫高壓工況下工作的要求，為研究發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒及廢氣再循環(huán)過(guò)程提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

此外，本發(fā)明采取了光學(xué)窗口的模塊化設(shè)計(jì)，減少了光學(xué)玻璃的拆卸頻率及安裝時(shí)間，有效的提高了光學(xué)玻璃的使用壽命，減少密封墊片的更換頻率。

再此，本發(fā)明設(shè)計(jì)的燃燒彈主體所有密封部位均采取非冷卻密封，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便、維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1為本發(fā)明的可視化的高溫高壓燃燒裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明的可視化的高溫高壓燃燒裝置的剖面圖；

圖3為本發(fā)明的玻璃裝配體的剖面圖。

其中，1-燃燒彈主體；2-玻璃裝配體；3-高溫轉(zhuǎn)接段；4-恒壓轉(zhuǎn)接段；5-冷卻銅管；6-o型密封圈；7-紫銅墊片；8-玻璃壓蓋；9-玻璃底座；10-錐面玻璃；11-石墨墊片。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

圖1為本發(fā)明的可視化的高溫高壓燃燒裝置的示意圖，圖2為本發(fā)明的可視化的高溫高壓燃燒裝置的剖面圖；結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明的可視化的高溫高壓燃燒裝置，包括燃燒彈主體1、玻璃裝配體2、高溫轉(zhuǎn)接段3、恒壓轉(zhuǎn)接段4、冷卻銅管5、o型密封圈6和紫銅墊片7，其中，在所述燃燒彈主體1上對(duì)稱安裝四個(gè)光學(xué)窗口，且光學(xué)窗口之間相互調(diào)換。其中，所述燃燒彈主體1可安裝四個(gè)直徑為200mm的光學(xué)窗口。所述高溫轉(zhuǎn)接段3與燃燒彈主體1之間通過(guò)螺栓固定連接，并通過(guò)紫銅墊片7密封；所述高溫轉(zhuǎn)接段3外部通過(guò)纏繞冷卻銅管5進(jìn)行冷卻，降低靠近燃燒室的玻璃裝配體2的使用溫度。

所述高溫轉(zhuǎn)接段3與燃燒彈主體1之間通過(guò)紫銅墊片7實(shí)現(xiàn)密封；所述高溫轉(zhuǎn)接段3一端周向開有16個(gè)直徑14mm的通孔，通過(guò)16個(gè)m12螺栓與燃燒彈主體1之間實(shí)現(xiàn)固定；所述高溫轉(zhuǎn)接段3另一端周向開有16個(gè)m12螺紋孔，通過(guò)16個(gè)m12螺栓與靠近燃燒室的玻璃裝配體2及恒壓轉(zhuǎn)接段4之間實(shí)現(xiàn)固定；所述高溫轉(zhuǎn)接段3外部通過(guò)纏繞內(nèi)徑為4mm的冷卻銅管5實(shí)現(xiàn)冷卻，降低玻璃裝配體2的使用溫度；所述高溫轉(zhuǎn)接段3長(zhǎng)度為200mm，所述高溫轉(zhuǎn)接段3的長(zhǎng)度與所述光學(xué)窗口的截面尺寸的長(zhǎng)度相同，以此增加冷卻行程。所述玻璃裝配體2、所述恒壓轉(zhuǎn)接段4與高溫轉(zhuǎn)接段3相互之間通過(guò)螺栓固定連接，并通過(guò)所述o型密封圈6實(shí)現(xiàn)所述玻璃裝配體2、所述高溫轉(zhuǎn)接段3以及所述恒壓轉(zhuǎn)接段4相互之間的密封。

所述恒壓轉(zhuǎn)接段4一端周向開有16個(gè)m12螺紋孔，通過(guò)16個(gè)m12螺栓與遠(yuǎn)離燃燒室的玻璃裝配體2實(shí)現(xiàn)固定；所述恒壓轉(zhuǎn)接段4設(shè)有氣體進(jìn)出通道，實(shí)驗(yàn)時(shí)通入恒壓氣體，且恒壓氣體壓力優(yōu)選為主燃燒室壓力一半，以此利用兩道玻璃分擔(dān)主燃燒室壓力。但所述恒壓轉(zhuǎn)接段4中通入恒壓氣體的壓力根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、玻璃?qiáng)度、主燃燒室溫度及主燃燒室壓力確定。

所述恒壓轉(zhuǎn)接段4設(shè)有氣體進(jìn)出通道，所述燃燒彈主體1頂部需設(shè)置進(jìn)氣口，底部需設(shè)置排氣口，實(shí)驗(yàn)時(shí)通入恒壓氣體，其中恒壓氣體壓力小于主燃燒室壓力，利用兩道玻璃分擔(dān)主燃燒室壓力。

圖3為本發(fā)明的玻璃裝配體的剖面圖，如圖3所示，所述玻璃裝配體2經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)模塊化安裝與拆卸，包括玻璃壓蓋8、玻璃底座9、錐面玻璃10和石墨墊片11。所述玻璃裝配體2采用錐面玻璃，有效提高燃燒裝置的最高壓力和玻璃面積；所述玻璃壓蓋8與玻璃底座9之間通過(guò)螺栓固定連接，并將所述錐面玻璃10和石墨墊片11壓緊在所述玻璃壓蓋8與所述玻璃底座9之間，所述玻璃底座9與所述錐面玻璃10之間通過(guò)液體密封膠進(jìn)行密封；所述玻璃壓蓋8與所述錐面玻璃10之間通過(guò)石墨墊片11進(jìn)行密封；所述玻璃底座9周向開有12個(gè)m6的螺紋孔，玻璃壓蓋8與玻璃底座9之間通過(guò)12個(gè)m6螺栓實(shí)現(xiàn)固定，通過(guò)螺栓預(yù)緊力實(shí)現(xiàn)玻璃裝配體2的壓緊及密封。

所述玻璃裝配體2為可拆卸的。所述玻璃裝配體經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)模塊化安裝與拆卸，玻璃裝配體采用錐面玻璃，有效提高燃燒裝置的最高壓力和玻璃面積。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。