[发明专利]一种材料着火点试验考核装置及考核方法

权利要求书

1.一种材料着火点试验考核装置，其特征在于：包括依次连通的燃气发生器（1）、水冷段（2）、试片夹持段（3）、监测段（4）以及工艺喷管（5）；

所述燃气发生器（1）用于为待考核试片（11）提供高温高压的富氧燃气；

所述燃气发生器（1）提供的富氧燃气温度为800K~900K、压力为12~16MPa、氧含量高于89%、流速为100~500m/s；

所述水冷段（2）的长度大于等于600mm；

所述水冷段（2）和监测段（4）上均设置有温度传感器和压力传感器，用于监测待考核试片（11）前后方的燃气温度、压力及压力波动情况；

所述工艺喷管（5）用于控制所述富氧燃气的来流压力；

所述水冷段（2）、试片夹持段（3）、监测段（4）以及工艺喷管（5）均采用高温合金材质；

所述试片夹持段（3）包括试片安装台（7）以及压板（8）；

所述试片安装台（7）密封安装在水冷段（2）与监测段（4）之间，其内部沿轴向设置有燃气流道，沿径向设置有待考核试片（11）安装槽（9）；

试片安装台（7）的内壁由燃气入口端向所述安装槽（9）处圆弧过渡，流道截面积逐渐缩小；

所述压板（8）为圆环状，其设置在试片安装台（7）内腔并将待考核试片（11）压紧；

所述水冷段（2）包括相互连通的两节水冷燃气管（6）；

所述水冷燃气管（6）包括燃气通道（20）、分别设置在燃气通道（20）两端的第一法兰（14）和第二法兰（18），以及设置在燃气通道（20）侧壁上的冷却工质入口管接头（17）和冷却工质出口管接头（21），其中，冷却工质入口管接头（17）靠近第二法兰（18），冷却工质出口管接头（21）靠近第一法兰（14）；

在冷却工质入口管接头（17）与燃气通道（20）的连接处设置有冷却工质入口集液腔（19），在冷却工质出口管接头（21）与燃气通道（20）的连接处设置有冷却工质出口集液腔（15）；

燃气通道（20）侧壁中设置有沿燃气通道（20）轴向延伸的多个冷却通道（16），所述冷却通道（16）的一端通过所述冷却工质入口集液腔（19）与冷却工质入口管接头（17）连通，另一端通过所述冷却工质出口集液腔（15）与冷却工质出口管接头（21）连通；

所述燃气通道（20）的外壁上还设置有若干燃气温度与压力测试接口（22）；所述冷却通道（16）在燃气温度与压力测试接口（22）处，为环向连通；

所述冷却工质入口管接头（17）上靠近第二法兰（18）处的内壁与燃气通道（20）内壁沿两者共同轴向断面之间的夹角a1、所述冷却工质出口管接头（21）上靠近第一法兰（14）处的内壁与燃气通道（20）内壁沿两者共同轴向断面之间的夹角均小于等于40°；

所述冷却工质入口集液腔（19）与冷却工质出口集液腔（15）结构相同，均为截面渐变式腔体，从法兰端向燃气通道（20）中部划分为依次连通的大腔、中腔和小腔；所述小腔的外壁与燃气通道（20）的内壁沿两者共同轴向断面之间的夹角a3小于等于40°，小腔的内壁与燃气通道（20）的内壁沿两者共同轴向断面之间的夹角a4小于等于20°，中腔的外壁与燃气通道（20）的内壁沿两者共同轴向断面之间的夹角a2小于等于30°；

所述冷却通道（16）在所述燃气温度与压力测试接口（22）外侧处的断面与冷却通道（16）底面之间的夹角a6小于等于45°；

所述燃气温度与压力测试接口（22）外周整体呈圆台结构，所述圆台结构外壁与燃气通道（20）内壁沿两者共同轴向断面之间的夹角a5小于等于45°。

2.根据权利要求1所述的材料着火点试验考核装置，其特征在于：

所述冷却工质入口管接头（17）与冷却工质入口集液腔（19）的连通部位、所述冷却工质出口管接头（21）与冷却工质出口集液腔（15）的连通部位，均设置有用于过渡连接和均流的栅格结构（23）；所述栅格结构（23）的厚度大于等于5mm。