1.一种液氢喷射燃烧测试系统,其特征在于,包括:用于提供氢气的供气单元(1),缓冲单元(2),用于提供液氢的液氢单元(3),喷射单元(4)和点火单元(5);
所述供气单元(1)将氢气输送至缓冲单元(2)中进行稳压,所述缓冲单元(2)将稳压后的氢气提供给喷射单元(4);所述液氢单元(3)向喷射单元(4)提供液氢;所述喷射单元(4)将氢气和液氢共同喷射出,且喷射出的氢气环绕在喷射出的液氢外部;所述点火单元(5)用于对喷射出的氢气进行点燃,其中,环绕在外部的氢气点燃形成环形的氢气燃烧火焰将喷射出的液氢环绕包裹,从而将喷射出的液氢点燃;
所述喷射单元(4)包括:由外至内依次套设的四层腔室即第一隔热腔(41)、氢气腔(42)、氢气分散腔(43)和第二隔热腔(44),以及液氢管路(45),氢气输入口(461),氢气输出口(462),液氢输入口(491)和液氢输出口(492);
所述液氢管路(45)贯穿四层腔室,液氢管路(45)的液氢输入口(491)用于输入液氢,液氢管路(45)的液氢输出口(492)用于喷射液氢;
所述氢气输入口(461)贯穿第一隔热腔(41)并与氢气腔(42)相连通,所述第一隔热腔(41)与氢气腔(42)之间相隔绝;所述氢气腔(42)与氢气分散腔(43)之间通过隔板(48)隔开,隔板(48)上开设有均匀分布的若干通孔,即氢气腔(42)与氢气分散腔(43)之间相连通;
氢气先经氢气输入口(461)进入氢气腔(42)中,再经隔板(48)上的通孔分散进入氢气分散腔(43)中;
所述氢气分散腔(43)上设有氢气输出口(462),且氢气输出口(462)套设在液氢输出口(492)的外部;所述氢气分散腔(43)与第二隔热腔(44)之间相隔绝,第二隔热腔(44)与液氢管路(45)之间相隔绝。
2.根据权利要求1所述的一种液氢喷射燃烧测试系统,其特征在于,所述第一隔热腔(41)和第二隔热腔(44)之间相连通,且在第一隔热腔(41)上设有真空抽气口(47),通过所述真空抽气口(47)对第一隔热腔(41)和第二隔热腔(44)进行抽真空。
3.根据权利要求1所述的一种液氢喷射燃烧测试系统,其特征在于,所述供气单元(1)包括:高压氢气瓶组(11),与高压氢气瓶组(11)输出端连接的氢气供气管路(12),以及在氢气供气管路(12)上沿氢气传输方向依次设置的第一流量调节阀(13)和单向阀(14)。
4.根据权利要求1所述的一种液氢喷射燃烧测试系统,其特征在于,所述供气单元(1)还向液氢单元(3)提供氢气,所述液氢单元(3)利用氢气制取液氢。
5.根据权利要求4所述的一种液氢喷射燃烧测试系统,其特征在于,所述缓冲单元(2)包括:缓冲罐(22),设置在缓冲罐(22)的输入端和输出端处的调压阀(21)以及三通管路;所述三通管路包括第一路管路(23)和第二路管路(24);所述缓冲罐(22)的输入端与供气单元(1)的输出端连接,通过调节缓冲罐(22)输入端和输出端处的两个调压阀(21)调节缓冲罐(22)中的氢气压力;所述缓冲罐(22)的输出端通过三通管路的第一路管路(23)和第二路管路(24)分别向液氢单元(3)和喷射单元(4)提供氢气。
6.根据权利要求5所述的一种液氢喷射燃烧测试系统,其特征在于,所述第一路管路(23)和第二路管路(24)上分别设有第二流量调节阀(25)和第三流量调节阀(26)。
7.根据权利要求1所述的一种液氢喷射燃烧测试系统,其特征在于,所述液氢单元(3)包括:制液氢设备(31)、液氢输送管路(32)、真空腔和设置于液氢输送管路(32)上的第四流量调节阀(33);所述制液氢设备(31)用于制取液氢,并将液氢通过液氢输送管路(32)输送给喷射单元(4);所述真空腔沿液氢输送管路(32)套设在液氢输送管路(32)外。
8.根据权利要求1所述的一种液氢喷射燃烧测试系统,其特征在于,还包括数据测量单元;
所述数据测量单元包括:
设置于喷射单元(4)的液氢输出口(492)处的液氢温度传感器(61)和液氢压力传感器(62),用于采集液氢喷射时的温度和压力;
设置于液氢射流中心区的氢气浓度传感器(63)、热电偶(64)和辐射热流计(65),分别用于采集液氢燃烧时的氢气浓度、燃烧火焰温度和燃烧火焰热辐射;
设置于缓冲单元(2)中的氢气压力传感器(66),用于采集缓冲单元(2)中的氢气压力;
以及用于拍摄液氢燃烧火焰图像的摄像机。
9.根据权利要求1所述的一种液氢喷射燃烧测试系统,其特征在于,所述喷射单元(4)安装在防爆实验舱(410)中,防爆实验舱(410)顶部安装有水喷淋单元(411)。