一种用于超声速爆震发动机的热射流爆震燃烧试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于超声速爆震发动机的热射流爆震燃烧试验装置，包括燃烧室腔体和设置于其开口端并用于引入超声速预混气体的来流通道、设置于其侧壁上并用于引入热射流的射流通道，以及若干个可拆卸地设置于其内并且具有不同形状表面、以使爆震波在不同形状扩张面上传播的扩张型面体。其中，扩张型面体可拆卸地设置在燃烧室腔体内，可根据实验的需要设置多个，以便随意更换。如此，爆震波在燃烧室腔体内产生时，沿着各个扩张型面体的不同形状的扩张面进行传播，产生各种不同的爆震燃烧结果，因此，本发明专利技术能够顺利实现对爆震基发动机在点火起爆燃烧时的扩张传播过程的实验研究，相比于现有技术，提高了实验结果的真实性、精确性和可靠度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于超声速爆震发动机的热射流爆震燃烧试验装置
本专利技术涉及飞行器发动机
，特别涉及一种用于超声速爆震发动机的热射流爆震燃烧试验装置。
技术介绍
随着高超声速飞行器的发展，推进系统的效率成为了制约发动机推力进一步提高的瓶颈之一，而爆震燃烧具有较高的热力循环效率，爆震基发动机可作为高超声速推进系统的潜在方案。发动机中来流处于超声速状态，爆震燃烧的点火起爆是其中的关键技术之一。热射流起爆与斜坡或尖劈起爆相比，无需冷却、且调节方便，有更明显的优势。在现有技术中，通常通过热射流爆震燃烧试验装置实现对超声速爆震发动机的热射流起爆爆震燃烧过程的实验研究。目前，常规的热射流爆震燃烧试验装置可成功实现爆震点火起爆，可研究不同的来流工况和不同射流状态对爆震起爆过程的影响。但是，现有技术中的热射流爆震燃烧试验装置，其实验流道一般为等直通道，进行热射流爆震燃烧实验时，燃烧空间结构单一，不符合飞行器发动机实际热射流起爆时的情况，忽略了爆震基发动机起爆燃烧时的扩张传播过程。因此，如何使热射流爆震燃烧试验装置实现对爆震基发动机在点火起爆燃烧时的扩张传播过程，提高实验结果的精确性和可靠度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于超声速爆震发动机的热射流爆震燃烧试验装置，能够使热射流爆震燃烧试验装置实现对爆震基发动机在点火起爆燃烧时的扩张传播过程的实验研究，提高实验结果的精确性和可靠度。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于超声速爆震发动机的热射流爆震燃烧试验装置，包括燃烧室腔体和设置于其开口端并用于引入超声速预混气体的来流通道、设置于所述燃烧室腔体的侧壁上并用于引入热射流的射流通道，以及若干个可拆卸地设置于所述燃烧室腔体内并且具有不同形状表面、以使爆震波在不同形状扩张面上传播的扩张型面体。优选地，所述扩张型面体包括互相拼接的等直段和变面段，且所述等直段邻近所述来流通道；所述等直段的表面为平面，并与所述来流通道的出口底面齐平，且所述变面段的表面高度与所述等直段的表面高度不同。优选地，所述变面段的表面为高度自其与所述等直段相连的一端至相对的另一端渐变的斜面。优选地，所述变面段与所述等直段相连一端的表面高度与所述等直段的表面高度齐平。优选地，所述燃烧室腔体的侧壁上可拆卸地设置有热射流盖板，且所述射流通道设置于所述热射流盖板上，并与所述燃烧室腔体连通。优选地，所述热射流盖板上设置有用于测量热射流喷流前后的压力的测压孔。优选地，所述扩张型面体上设置有用于与所述燃烧室腔体上所设置的安装槽孔相配合的安装定位部。优选地，所述扩张型面体与所述燃烧室腔体相连的位置设置有用于保证所述燃烧室腔体密封性的密封圈。优选地，还包括设置于所述燃烧室腔体外壁上的紧固板，且所述紧固板上设置有用于固定所述扩张型面体、同时使所述紧固板压紧所述密封圈的紧固件。优选地，还包括设置于所述燃烧室腔体上、用于使用户观察其内爆震波起爆传播过程的观察窗。本专利技术所提供的用于超声速爆震发动机的热射流爆震燃烧试验装置，主要包括燃烧室腔体、来流通道、射流通道和扩张型面体。其中，燃烧室腔体为本热射流爆震燃烧试验装置的主体部分，主要用于为热射流点火起爆传播提供实验场所。来流通道设置在燃烧室腔体的开口端，主要用于将超声速预混气体引入到燃烧室腔体中。射流通道设置在燃烧室腔体的侧壁上，主要用于将热射流引入到燃烧室腔体中，如此，热射流即可顺利将超声速预混气体点燃。扩张型面体是本专利技术的核心部件，其可拆卸地设置在燃烧室腔体内，可根据实验的需要设置多个，以便随意更换，重要的是，各个扩张型面体的表面形状各不相同，当超声速预混气体被热射流引燃时，爆震所形成的爆震波从来流通道产生，并迅速在扩张型面体的表面上传播。如此，本专利技术所提供的热射流爆震燃烧试验装置，可通过更换不同表面形状的扩张型面体，使实验产生的爆震波在燃烧室腔体内产生时，沿着各个扩张型面体的不同形状的扩张面进行传播，产生各种不同的爆震燃烧结果，而这应对着爆震基发动机在实际运行时所面临的复杂工况。因此，本专利技术所提供的热射流爆震燃烧试验装置，能够顺利实现对爆震基发动机在点火起爆燃烧时的扩张传播过程的实验研究，相比于现有技术中通过等直通道研究爆震波的传播方式，提高了实验结果的真实性、精确性和可靠度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；图2为图1的剖视图；图3为图1中所示的扩张型面体的具体结构示意图。其中，图1-图3中：燃烧室腔体—1，来流通道—2，射流通道—3，扩张型面体—4，等直段—401，变面段—402，安装定位部—403，热射流盖板—5，测压孔—6，密封圈—7，紧固板—8，紧固件—9，观察窗—10。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参考图1，图1为本专利技术所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。在本专利技术所提供的一种具体实施方式中，用于超声速爆震发动机的热射流爆震燃烧试验装置主要包括燃烧室腔体1、来流通道2、射流通道3和扩张型面体4。其中，燃烧室腔体1为本热射流爆震燃烧试验装置的主体部分，主要用于为热射流点火起爆传播提供实验场所。来流通道2设置在燃烧室腔体1的开口端，主要用于将超声速预混气体引入到燃烧室腔体1中。一般的，该来流通道2可呈矩形通道或圆形通道。射流通道3设置在燃烧室腔体1的侧壁上，主要用于将热射流引入到燃烧室腔体1中，如此，热射流即可顺利将超声速预混气体点燃。一般的，来流通道2可设置在燃烧室腔体1的前端，而射流通道3可设置在燃烧室腔体1的顶部，并且射流通道3与燃烧室腔体1连通。扩张型面体4是本专利技术的核心部件，其可拆卸地设置在燃烧室腔体1内，可根据实验的需要设置多个，以便随意更换。重要的是，各个扩张型面体4的表面形状各不相同，当超声速预混气体被热射流引燃时，爆震所形成的爆震波从来流通道2产生，并迅速在扩张型面体4的表面上传播。如此，本专利技术所提供的热射流爆震燃烧试验装置，可通过更换不同表面形状的扩张型面体4，使实验产生的爆震波在燃烧室腔体1内产生时，沿着各个扩张型面体4的不同形状的扩张面进行传播，产生各种不同的爆震燃烧结果，而这应对着爆震基发动机在实际运行时所面临的复杂工况。因此，本专利技术能够顺利实现对爆震基发动机在点火起爆燃烧时的扩张传播过程的实验研究，相比于现有技术中通过等直通道研究爆震波的传播方式，提高了实验结果的真实性、精确性和可靠度。在关于扩张型面体4的一种优选实施方式中，该扩张型面体4主要包括两部分：等直段401和变面段402。其中，等直段401为表面高度相等的部分，而变面段402为表面高度不与等直段401的表面高度相等的部分。并且，等直段401相对于变面段402邻近来流通道2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于超声速爆震发动机的热射流爆震燃烧试验装置，其特征在于，包括燃烧室腔体(1)和设置于其开口端并用于引入超声速预混气体的来流通道(2)、设置于所述燃烧室腔体(1)的侧壁上并用于引入热射流的射流通道(3)，以及若干个可拆卸地设置于所述燃烧室腔体(1)内并且具有不同形状表面、以使爆震波在不同形状扩张面上传播的扩张型面体(4)。

【技术特征摘要】
1.一种用于超声速爆震发动机的热射流爆震燃烧试验装置，其特征在于，包括燃烧室腔体(1)和设置于其开口端并用于引入超声速预混气体的来流通道(2)、设置于所述燃烧室腔体(1)的侧壁上并用于引入热射流的射流通道(3)，以及若干个可拆卸地设置于所述燃烧室腔体(1)内并且具有不同形状表面、以使爆震波在不同形状扩张面上传播的扩张型面体(4)。2.根据权利要求1所述的热射流爆震燃烧试验装置，其特征在于，所述扩张型面体(4)包括互相拼接的等直段(401)和变面段(402)，且所述等直段(401)邻近所述来流通道(2)；所述等直段(401)的表面为平面，并与所述来流通道(2)的出口底面齐平，且所述变面段(402)的表面高度与所述等直段(401)的表面高度不同。3.根据权利要求2所述的热射流爆震燃烧试验装置，其特征在于，所述变面段(402)的表面为高度自其与所述等直段(401)相连的一端至相对的另一端渐变的斜面。4.根据权利要求3所述的热射流爆震燃烧试验装置，其特征在于，所述变面段(402)与所述等直段(401)相连一端的表面高度与所述等直段(401)的表面高度齐平。5.根据权利要求1所述的热射流爆震燃烧试验装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟强，梁剑寒，林志勇，蔡晓东，刘世杰，蒋露欣，苗世坤，袁雪强，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43