[发明专利]一种圆锥形辐射加热装置

说明书

本申请属于高温试验领域，特别涉及一种圆锥形辐射加热装置。装置包括：支架、水冷管路、加热元件以及反射板。所述支架上设置有第一安装槽；所述水冷管路呈圆弧状，包括两个，两个所述水冷管路的半径不同，通过在所述水冷管路的两端设置螺纹杆将其安装在第一安装槽中，两个所述水冷管路上设置有第二安装槽以及反射板安装孔；加热元件，包括多个，所述加热元件安装在所述第二安装槽中，连接两个所述水冷管路，其中，所述加热元件与两个所述水冷管路构成圆锥形；所述反射板设置在所述加热元件与两个所述水冷管路构成圆锥形的外侧，通过反射板安装孔安装在所述水冷管路上。本申请使试验件表面的热流和温度分布更均匀，提高试验效率，降低能耗。

技术领域

本申请属于高温试验领域，特别涉及一种圆锥形辐射加热装置。

背景技术

随着航天航空事业的发展，飞行器的飞行速度越来越快，而飞行器在飞行过程中会受到严重的气动加热作用，导致飞行器结构强度和刚度降低，影响飞行器的安全性能。因而在飞行器设计和定型过程中，为了研究飞行器结构在高温环境下的性能，需开展各类型的结构热试验，而结构热试验中常采用辐射加热器作为高温试验的加热系统。

高温试验中常见的辐射加热系统包括平板型辐射加热系统和圆柱形辐射加热系统，这类系统结构简单，便于调整。对于圆锥形结构的试验件，试验中常采用圆柱形辐射加热系统进行热载荷的加载，然而由于圆锥形的结构特点，试验件锥尖处距离石英灯管的距离相对较远，圆柱形的辐射加热系统会造成试验件产生严重不均匀的热流或温度分布，影响高温试验的可靠性。此外，随着试验需求的温度升高，为了提高热效率，常在加热系统中安装反射板对辐射热进行反射，而为了防止反射板的变形，通常采用中空水冷却的形式对反射板进行冷却，但是由于反射板的面积较大，反射板内部的冷却水加上反射板重量会带来严重的附加质量，使加热系统难于安装，且过高温度可能会造成反射板内部的冷却水汽化，内部压力增大，存在安全隐患。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种圆锥形辐射加热装置，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种圆锥形辐射加热装置，包括：

支架，所述支架上设置有第一安装槽；

水冷管路，所述水冷管路呈圆弧状，包括两个，两个所述水冷管路的半径不同，通过在所述水冷管路的两端设置螺纹杆将其安装在第一安装槽中，两个所述水冷管路上均设置有第二安装槽以及反射板安装孔；

加热元件，包括多个，所述加热元件安装在所述第二安装槽中，连接两个所述水冷管路，其中，所述加热元件与两个所述水冷管路构成圆锥形；

反射板，所述反射板设置在所述加热元件与两个所述水冷管路构成圆锥形的外侧，通过反射板安装孔安装在所述水冷管路上。

可选地，所述加热元件为石英灯管。

可选地，还包括灯管夹，所述灯管夹以可拆卸的方式安装在所述水冷管路的第二安装槽上，所述加热元件通过灯管接头安装在灯管夹上。

可选地，所述灯管接头为陶瓷材料制件。

可选地，所述水冷管路为不锈钢材料制件。

可选地，所述水冷管路上的螺纹杆与所述支架的第一安装槽螺接固定，通过上下调节所述螺纹杆在第一安装槽上的高度或旋转所述螺纹杆的角度来改变所述水冷管路在所述支架上的位置。

可选地，所述水冷管路的螺纹杆与通水接头连接，所述通水接头通过水管与水冷却设备连接。

可选地，所述所述反射板与所述水冷管路上的反射板安装孔采用螺接固定，反射板的内表面抛光，内部为空心腔，外侧设置有两个风冷接头，所述风冷接头与风冷设备连接。