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申请/专利权人：哈尔滨工业大学;浙江大学

摘要：本发明公开了一种固体推进剂分级燃烧试验模拟装置和方法，涉及点火燃烧实验的技术领域，能够比较合理的模拟贫氧固体推进剂在冲压发动机中一次和二次分级燃烧全过程，从而把一次燃烧和二次燃烧联系在一起进行实验测试研究，本发明利用石英玻璃燃烧器内部无氧环境和出口外部氧气充足的条件，解决了现有只能分别模拟贫氧固体推进剂一次燃烧和二次燃烧过程进行实验的难题，实现了同时模拟贫氧固体推进剂的一次贫氧点火燃烧和二次空气完全燃烧过程的方法，整个实验过程全部由控制电脑实现同步操作，既保证了一次和二次燃烧保持相同的燃烧空间和时间，又能提高点火燃烧过程与实际冲压发动机贫氧固体推进剂点火和分级燃烧过程的相似度。

主权项：1.一种固体推进剂分级燃烧试验模拟装置，其特征在于，包括：石英玻璃燃烧器（1）、贫氧固体推进剂（2）、T型件（3）和升降器（4），T型件（3）的顶部安装在石英玻璃燃烧器（1）的底部，T型件（3）可操作地沿石英玻璃燃烧器（1）的内壁滑动，贫氧固体推进剂（2）设于所述石英玻璃燃烧器（1）内并置于T型件（3）的顶部上方，T型件（3）的下端和所述升降器（4）连接，通过所述升降器（4）控制T型件（3）沿石英玻璃燃烧器（1）的内壁滑动，石英玻璃燃烧器（1）的顶部开设有内螺纹缩孔（12）；吹扫管（6）和氩气阀门（7），石英玻璃燃烧器（1）的侧壁和吹扫管（6）的一端连通，吹扫管（6）的另一端和所述氩气阀门（7）连通；电热丝（9），所述电热丝（9）设于贫氧固体推进剂（2）的上表面，所述电热丝（9）用于引燃所述贫氧固体推进剂（2）；内螺纹缩孔（12）的内壁呈内螺纹螺旋状，使贫氧固体推进剂（2）燃烧后的高温燃气由内螺纹缩孔（12）呈螺旋状喷出；还包括：硅酸铝复合保温涂料层（5），石英玻璃燃烧器（1）的截面呈方形，石英玻璃燃烧器（1）的至少一个侧面外壁铺设有所述硅酸铝复合保温涂料层（5）；还包括：直流电源（11），所述直流电源（11）和所述电热丝（9）通过连接电线（10）连接；还包括：同步控制电脑（8），所述氩气阀门（7）、所述升降器（4）和所述直流电源（11）均与所述同步控制电脑（8）通过线路连接；所述T型件（3）包括：平板和杆件，杆件的上端和平板下表面的中部连接，平板的截面呈方形，所述平板和石英玻璃燃烧器（1）的内壁相匹配，杆件的下端和所述升降器（4）连接；位于所述石英玻璃燃烧器（1）内的贫氧固体推进剂（2）的上表面高度低于所述吹扫管（6）在所述石英玻璃燃烧器（1）上的连接位置高度；所述固体推进剂分级燃烧试验模拟装置实施的原理是：贫氧固体推进剂（2）预先放置在一段自制的石英玻璃燃烧器（1）下部，贫氧固体推进剂（2）上部留出一段空间，作为一次点火燃烧场所；点火前，在贫氧固体推进剂（2）上部空间利用侧边小孔通入氩气置换掉原来滞留在内部的空气，使贫氧固体推进剂（2）上部空间充满氩气，该部分空间处于无氧状态；然后同步关闭氩气阀门（7）、开启直流电源（11）和升降装置，利用电热丝（9）通电发热点燃贫氧固体推进剂（2），进行贫氧固体推进剂（2）点火和二次分级燃烧过程模拟实验；由于推进剂上部空间充满惰性氩气，在该空间区域贫氧固体推进剂（2）只能利用自带的氧化剂进行贫氧燃烧反应，从而模拟了实际冲压发动机贫氧固体推进剂（2）的一次点火燃烧过程；高温燃气离开一次燃烧空间时要穿过石英玻璃燃烧器（1）上端的内螺纹缩孔（12），在内螺纹缩孔（12）的内螺纹的作用下，高温燃气将形成旋转气流进入充满空气的大气空间；由于大气空间氧气充足可实现完全燃烧，从而模拟了贫氧推进剂二次燃烧过程；在一次点火燃烧同时，石英玻璃燃烧器（1）下部的升降装置同时开启，带动石英玻璃燃烧器（1）内的贫氧固体推进剂（2）以与“燃速”相同的速度向上推移，确保贫氧固体推进剂（2）上部一次燃烧空间和时间保持不变。

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