[发明专利]高压燃烧器实验系统及可视化高压燃烧器

权利要求书

1.高压燃烧器实验系统，其特征在于，包括可视化高压燃烧器、高速成像系统、激光点火系统、高压气源供应系统和测控系统；

可视化高压燃烧器包括燃烧室、稳压腔、进气装置、激光透镜、底座、可视窗，待试验固体推进剂药条置于底座上，底座可拆卸安装在燃烧室的下端，底座上的待试验固体推进剂药条伸入燃烧室内；所述燃烧室外围侧壁上设置有可视窗，燃烧室连通有进气装置，燃烧室上方设置有与燃烧室相通的稳压腔，稳压腔顶部连接顶部法兰，顶部法兰中间设置有激光透镜，激光透镜与顶部法兰之间密封设置，顶部法兰上方设置有安装板，安装板上开设有多个安装孔，各安装孔用于外接设备的安装，外接设备包括压力表、压力传感器、排气阀；

激光点火系统能够发射激光穿过激光透镜，入射到燃烧室内的待试验固体推进剂药条上对其点火；

高压气源供应系统对可视化高压燃烧器充入高压氮气，高压气源供应系统连接进气装置，来自高压气源供应系统的高压氮气经进气装置进入到燃烧室中；

高速成像系统设置在可视窗的一侧，对待试验固体推进剂药条的燃烧过程进行实时拍摄；

测控系统与激光点火系统、高速成像系统以及压力传感器连接，实时控制激光点火系统以及高速成像系统的工作，控制激光点火系统点火的同时同步触发高速成像系统对待试验固体推进剂药条的燃烧过程进行实时拍摄，同时接收来自高速成像系统拍摄到的图片数据，并对图片数据进行分析处理，通过图像法测燃速。

2.根据权利要求1所述的高压燃烧器实验系统，其特征在于，所述进气装置包括环绕在燃烧室外侧的进气环，所述进气环上设置有用于连接高压气源供应系统的供气接口，所述进气环上均匀分布有多个连通到燃烧室内的进气接口，来自高压气源供应系统的高压氮气经供气接口进入到进气环，通过进气环上的进气接口从燃烧室的多个方向进入到燃烧室中。

3.根据权利要求1或2所述的高压燃烧器实验系统，其特征在于，所述燃烧室的外壳的四周侧壁上均设置有可视窗，燃烧室内的燃烧腔为圆柱形腔体，燃烧腔上方连通圆柱形稳压腔。

4.根据权利要求3所述的高压燃烧器实验系统，其特征在于，燃烧室的外壳底部设置有用于密封连接底座的卡座，卡座内侧环形分布有多个凹/凸台结构，所述底座外侧设置有与卡座内凹/凸台结构相配合的多个凹/凸台结构，底座和卡座之间设置有一层以上的密封圈，通过底座和卡座间相互配合的凹/凸台结构以及密封圈实现底座的密封承压。

5.根据权利要求1、2或4所述的高压燃烧器实验系统，其特征在于，所述底座外侧设置有手柄。

6.根据权利要求5所述的高压燃烧器实验系统，其特征在于，所述底座设置有点火线柱，底座上设置有用于固定超声波探头的固定板，超声波探头通过螺母安装在固定板上，底座伸入燃烧腔内的上端面上设置有用于固定待试验固体推进剂药条同时实现密封承压的耦合材料层，耦合材料层通过预紧力部件固定在底座的上端面，可视化高压燃烧器可通过底座上的点火线柱对燃烧室内的待试验固体推进剂药条进行点火，通过超声波探头实现超声波法测燃速。

7.可视化高压燃烧器，其特征在于：包括燃烧室、稳压腔、进气装置、激光透镜、底座、可视窗，待试验固体推进剂药条置于底座上，底座可拆卸安装在燃烧室的下端，底座上的待试验固体推进剂药条伸入燃烧室内；所述燃烧室外围侧壁上设置有可视窗，燃烧室连通有进气装置，燃烧室上方的设置有与燃烧室相通的稳压腔，稳压腔顶部连接顶部法兰，顶部法兰中间设置有激光透镜，激光透镜与顶部法兰之间密封设置，顶部法兰上方设置有安装板，安装板上开设有多个安装孔，各安装孔用于外接设备的安装，外接设备包括压力表、压力传感器、排气阀；所述底座设置有点火线柱，底座上设置有用于固定超声波探头的固定板，超声波探头通过螺母安装在固定板上，底座伸入燃烧腔内的上端面上设置有用于固定待试验固体推进剂药条同时实现密封承压的耦合材料层，耦合材料层通过预紧力部件固定在底座的上端面，可视化高压燃烧器可通过底座上的点火线柱对燃烧室内的待试验固体推进剂药条进行点火，通过超声波探头实现超声波法测燃速。