一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115962489A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211469119.4(22)申请日2022.11.22(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市碑林区友谊西路127号(72)发明人郑龙席王渤文王超程悦(51)Int.Cl.F23R7/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称阻隔高压燃气，改变另一部分燃气流动方向，起一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气到较好反传隔离作用。结构(57)摘要本发明一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构，属于燃烧领域；包括主流通道套筒、夹层套筒、外壁套筒和扭板段，主流通道套筒内部为收敛‑扩张结构，喉部及喉部下游开12～32个燃料进孔；夹层套筒上的燃料进孔与主流通道套筒的燃料进孔一一对应，尾部为带防回流孔的收缩结构；外壁套筒头部含2～4个扇形容腔，连接夹层套筒燃料进孔与主燃料进孔；扭板段内部为多组旋转弯曲角度不同的弯曲板所组成的扭板式结构，弯曲板的长径比为1～3。本发明通过减小主流通道横截面积，增加气流速度，喉部形成的肾型涡可以加强可爆混气的掺混过程；在夹层套筒的收缩段出口，通道横截面积突增，湍流强度增加进一步增强掺混效果，最终流经正交布置的弯曲板获得掺混均匀的可爆混气；燃烧室稳定工作时，扭板段产生激波反射可有效降低反传CN115962489A总压，一部分反传燃气经防回流孔形成径向气帘CN115962489A权利要求书1/1页1.一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构，其特征在于：包括主流通道套筒、夹层套筒、外壁套筒和扭板段，所述主流通道套筒在中央喉部区域设置若干个燃料进孔，燃料流入后与主流氧化剂掺混，形成的可爆混气依次流过所述夹层套筒的收缩段和所述外壁套筒，最后通过所述扭板段进入爆震燃烧室。2.根据权利要求1所述一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构，其特征在于：所述主流通道套筒内部空间为先收缩后扩张结构，喉部的流通面积为外壁套筒流通面积的6％～25％。3.根据权利要求1所述一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构，其特征在于：所述主流通道套筒的喉部及喉部下游共计开12～32个1～2.5毫米燃料进孔，且燃料进孔与外壁套筒中轴线呈60°～90°夹角。4.根据权利要求1所述一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构，其特征在于：所述夹层套筒上开有与主流通道套筒同样数量同样方向的燃料进孔，其尾部为带有若干个防回流孔的收缩结构，尾部出口面积为外壁套筒流通面积的18％～41％。5.根据权利要求4所述一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构，其特征在于：所述防回流孔在收缩段上沿周向均匀布置，且防回流孔中轴线与外壁套筒中轴线夹角为30°～90°。6.根据权利要求1所述一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构，其特征在于：所述外壁套筒头部有2～4个沿周向均布的扇形容腔，且每个扇形容腔外接一个主燃料进孔。7.根据权利要求6所述一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构，其特征在于：所述扇形容腔外径与内径差为2～5毫米，扇形角为30°～90°以完全涵盖夹层套筒上与其相接燃料进孔，且每一个扇形容腔至少对应6个燃料进孔。8.根据权利要求1所述一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构，其特征在于：所述扭板段内部为多组旋转弯曲不同角度的弯曲板所组成的扭板式结构，弯曲板长径比为1～3，不同弯曲板首尾相连正交或者成一定角度布置。2CN115962489A说明书1/4页一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构技术领域[0001]本发明属于航空发动机领域，具体涉及一种用于气态燃料脉冲爆震燃烧室的进气结构。背景技术[0002]脉冲爆震燃烧具有传播速度快、自增压和燃烧过程熵增低等特点，是一种可产生周期性高温高压燃气的超声速燃烧技术。由于其独特燃烧特性，在工业上有着不同程度的应用，如脉冲爆震发动机，是利用爆震燃烧产生的周期性高温高压燃气来产生推力的新型发动机，相较于传统航空发动机，具有燃烧熵增低、循环热效率高、推重比高和比冲高等优点，且由于其自增压特性，脉冲爆震发动机可移除部分转子部件，使得发动机结构简单，既可以作为无人机、导弹等飞行器的独立推进装置，也可以作为传统发动机的加力推进装置；如高温爆震喷涂技术，通过连续的高温热冲击将具有耐高温和耐磨损特性的材料粉末喷涂在部件表面，省去熔融过程；如脉冲爆震清灰技术，爆震波从燃烧装置中传出后发生解耦，产生具有强动能、声能和热能的冲击波，不断的震荡、撞击和冲刷附有灰尘的表面，实现清灰的目的。除上文所述应用外还有爆震燃烧发电、爆震燃烧内燃机等一系列应用。[0003]脉冲爆震燃烧室工程应用的首要前提就是获得充分发展的爆震波，而要获得稳定且充分发展的爆震波首先面临的问题就