一种可调整出口燃气能量分布的脉冲爆震燃烧室.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111520767A(43)申请公布日2020.08.11(21)申请号202010496107.5(22)申请日2020.06.03(71)申请人西安热工研究院有限公司地址710032陕西省西安市碑林区兴庆路136号(72)发明人李晓丰肖俊峰胡孟起王峰王玮夏林(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人闵岳峰(51)Int.Cl.F23R7/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种可调整出口燃气能量分布的脉冲爆震燃烧室(57)摘要本发明公开了一种可调整出口燃气能量分布的脉冲爆震燃烧室，包括依次连通的燃烧室进气道、脉冲爆震燃烧室、脉冲爆震燃气能量分布调整装置和过渡段；其中，燃烧室进气道内安装有进气锥，进气锥内设置有雾化空气通道、燃料通道和锥形旋流喷嘴，雾化空气通道与由燃烧室进气道外伸入至进气锥内的高压雾化空气进气管道相连，燃料通道与由燃烧室进气道外伸入至进气锥内的燃料供给管道相连，锥形旋流喷嘴与雾化空气通道和燃料通道相连，在进气锥的末端安装有气动阀；脉冲爆震燃烧室上设置有火花塞安装座，火花塞安装座上安装有火花塞。本发明解决了脉冲爆震燃烧高温燃气能流密度集中、涡轮对爆震燃气能量转换提取效率低、爆震燃烧波压力反传的问题。CN111520767ACN111520767A权利要求书1/1页1.一种可调整出口燃气能量分布的脉冲爆震燃烧室，其特征在于，包括依次连通的燃烧室进气道(1)、脉冲爆震燃烧室(12)、脉冲爆震燃气能量分布调整装置(15)和过渡段(17)；其中，燃烧室进气道(1)内安装有进气锥(2)，进气锥(2)内设置有雾化空气通道(5)、燃料通道(6)和锥形旋流喷嘴(11)，雾化空气通道(5)与由燃烧室进气道(1)外伸入至进气锥(2)内的高压雾化空气进气管道(3)相连，燃料通道(6)与由燃烧室进气道(1)外伸入至进气锥(2)内的燃料供给管道(4)相连，锥形旋流喷嘴(11)与雾化空气通道(5)和燃料通道(6)相连，在进气锥(2)的末端安装有气动阀(8)；脉冲爆震燃烧室(12)上设置有火花塞安装座(14)，火花塞安装座(14)上安装有火花塞(13)。2.根据权利要求1所述的一种可调整出口燃气能量分布的脉冲爆震燃烧室，其特征在于，所述燃烧室进气道(1)为长方形横截面腔体结构，是脉冲爆震燃烧室燃烧用空气的主要进气通道。3.根据权利要求1所述的一种可调整出口燃气能量分布的脉冲爆震燃烧室，其特征在于，所述进气锥(2)头部为锥形体，主体为圆柱体结构，进气锥(2)是燃烧室燃料的供给结构，用于实现液体燃料的雾化和喷射，液体燃料经锥形旋流喷嘴(11)，在高压雾化空气旋转射流的作用下剪切破碎形成细小油滴喷入燃烧室。4.根据权利要求1所述的一种可调整出口燃气能量分布的脉冲爆震燃烧室，其特征在于，气动阀(8)包括依次设置的进气孔板(7)、爆震波截止板(9)和进气罩杯(10)，进气孔板(7)为长方形薄板结构，其上均匀等距开设有多个进气孔，爆震波截止板(9)为长方形薄板，进气罩杯(10)为右端开口左端开孔的长方形腔体结构；在脉冲爆震燃烧室填充新鲜空气和燃料阶段，爆震波截止板(9)在进气压力作用下向右移动，直至被进气罩杯(10)滞止，并完全遮盖进气罩杯(10)左端的开孔结构，新鲜空气从进气罩杯(10)与燃烧室进气道(1)形成的腔体结构进入脉冲爆震燃烧室，完成燃烧室燃烧用空气供给；在脉冲爆震燃烧室内形成爆震燃烧波并往燃烧室进气道(1)的上游传播时，爆震波截止板(9)在爆震燃烧波反传压力作用下向左移动，直至被进气孔板(7)滞止，并完全遮盖进气孔板(7)上所开设的进气孔，阻止爆震燃烧波继续往上游传播，影响压气机工作。5.根据权利要求1所述的一种可调整出口燃气能量分布的脉冲爆震燃烧室，其特征在于，所述脉冲爆震燃烧室(12)是一横截面为长方形的直管腔体结构，新鲜空气和燃料在脉冲爆震燃烧室(12)内边填充边掺混，待填充完成后，火花塞(13)点燃燃烧室内可燃混合物，燃烧火焰在往右传播过程中形成爆震燃烧波，完成可燃混合物的燃烧释热过程。6.根据权利要求1所述的一种可调整出口燃气能量分布的脉冲爆震燃烧室，其特征在于，所述脉冲爆震燃气能量分布调整装置(15)由多个轴向长度相同的燃气隔板(16)组成，燃气隔板(16)将长方形直管腔体结构划分成多个不同收敛比和扩张比的喷管通道；脉冲爆震燃气能量分布调整装置(15)用于将脉冲爆震燃烧室(12)形成的强脉冲爆震燃气从时间和空间尺度分离成多股弱高温燃气，延长高能量燃气在单个周期内所占的时间比例，调整强脉冲爆震燃气的能量分布。7.根据权利要求1所述的一种可调整出口燃气能量分布的脉冲爆震燃烧室，其特征在于，过渡段(1