一种新型自适应脉冲爆震发动机用燃料喷注系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可自适应地向脉冲爆震发动机燃烧室内喷注燃料的装置，是适用于自适应脉冲爆震发动机的燃料喷注系统，主要包括氧化剂供给系统、燃料供给系统和喷注阀。本发明专利技术利用脉冲爆震燃烧室内周期性的压力波动，实现燃料供给通路自适应的周期性通断，实现脉冲爆震燃烧室内周期性的爆震燃烧。本发明专利技术所使用的燃料喷注装置，可以使用较大的喷注压力，可以得到较好的雾化效果；利用氧气对燃料液滴的破碎和掺混作用，强化燃料的雾化。本发明专利技术通过延迟燃料的供给，使燃料进入燃烧室的时间略滞后于空气进入的时间，利用先进入的空气作为隔离气，实现高温燃烧产物与新填充可爆混合物的隔离，不再需要当前自适应脉冲爆震发动机所需的隔离气系统，简化了系统结构。

A New Self-adaptive Fuel Injection System for Pulse Detonation Engine

The invention discloses a device for self-adaptively injecting fuel into the combustion chamber of a pulse detonation engine, which is a fuel injection system suitable for the self-adapting pulse detonation engine, mainly including an oxidant supply system, a fuel supply system and a injection valve. The invention utilizes the periodic pressure fluctuation in the pulse detonation combustor to realize the self-adaptive periodic switching off of the fuel supply path and realize the periodic detonation combustion in the pulse detonation combustor. The fuel injection device used in the invention can use larger injection pressure to obtain better atomization effect, and use oxygen to crush and mix fuel droplets to enhance fuel atomization. By delaying fuel supply, the time of fuel entering the combustion chamber is slightly lagged behind that of air entering. The advanced air is used as isolation gas to isolate the high temperature combustion products from the newly filled explosive mixture. The isolation gas system required by the current adaptive pulse detonation engine is no longer needed, and the system structure is simplified.

【技术实现步骤摘要】
一种新型自适应脉冲爆震发动机用燃料喷注系统
本专利技术涉及航空航天发动机
，尤其是一种新型自适应脉冲爆震发动机用燃料喷注系统。
技术介绍
脉冲爆震发动机是利用周期性的爆震燃烧产生推力的新概念发动机，具有结构简单、循环效率高、工作范围宽等潜在的技术优势。由于爆震波的产生是周期性的，所以在一定几何尺寸下，提高工作频率是脉冲爆震发动机增加推力、提高工作稳定性的发展方向之一。然而，受可爆混合物的填充速度和隔离过程的影响，频率的进一步提高受到限制。目前，脉冲爆震发动机的燃料喷注系统，多是采用电磁阀或者机械旋转阀进行控制的。由于受到结构的限制，常规阀门很难满足脉冲爆震发动机的使用要求。例如，在燃料系统高频填充时，电磁阀往往来不及响应，经常处于常开的状态，基本无法满足爆震发动机周期性起爆的要求，会造成爆震频率不稳定。当前自适应脉冲爆震发动机需要利用隔离气分隔燃烧产物和新填充的可爆混合物，所以需要携带大量不能做功的惰性气体。这会增加动力系统的复杂程度，也会增加飞行器整机的设计难度。由于爆震发动机的火焰传播速度非常快，较大的燃料液滴来不及蒸发，无法参与放热反应。所以，雾化的效果会直接影响爆震发动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型自适应脉冲爆震发动机用燃料喷注系统，主要包括氧化剂供给系统、燃料供给系统，喷注阀；其特征在于：氧化剂供给系统包括空气供给系统和氧气供给系统，空气通过进气道系统供给，氧气通过氧气供给系统供给；氧化剂供给系统提供的空气和氧气、燃料供给系统提供的燃料分别由各自的分配器和相应的管道输送至各爆震室；爆震室数量依据动力系统推力需求确定；喷注阀通过调节帽(1)上的氧气接口和阀体(2)上的燃料接口(10)分别与氧气供给系统和燃料供给系统相连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型自适应脉冲爆震发动机用燃料喷注系统，主要包括氧化剂供给系统、燃料供给系统，喷注阀；其特征在于：氧化剂供给系统包括空气供给系统和氧气供给系统，空气通过进气道系统供给，氧气通过氧气供给系统供给；氧化剂供给系统提供的空气和氧气、燃料供给系统提供的燃料分别由各自的分配器和相应的管道输送至各爆震室；爆震室数量依据动力系统推力需求确定；喷注阀通过调节帽(1)上的氧气接口和阀体(2)上的燃料接口(10)分别与氧气供给系统和燃料供给系统相连接。2.根据权利要求1所述的一种新型自适应脉冲爆震发动机用燃料喷注系统，其特征在于：氧化剂供给系统主要包括进气道系统、可自增压的液氧存储系统、液氧汽化器系统、氧气分配器、飞行器动力辅助单元(APU)、空气分配器以及相应的管道和控制系统，各部件之间用相应的管道相连接；氧气分配器通过管道与喷注阀的氧气接口相连接。3.根据权利要求1所述的一种新型自适应脉冲爆震发动机用燃料喷注系统，其特征在于：燃料供给系统主要包括燃料存储系统、燃料增压系统、燃料加热系统、燃料分配器以及相应的管道和控制系统，各部件之间用相应的管道相连接；燃料分配器通过管道与喷注阀的燃料接口(10)相连接。4.根据权利要求1所述的一种新型自适应脉冲爆震发动机用燃料喷注系统，其特征在于：喷注阀主要由调节帽(1)、阀体(2)、阀芯(3)、安装座(4)组成；安装座(4)安装在爆震燃烧室头部上，阀体(2)安装在安装座(4)上，阀芯(3)安装在阀体(2)内；所述阀体(2)上安装有活塞(5)、活塞弹簧(6)、下行路调节螺塞(7)、工艺螺塞(8)、密封圈(9)、燃料接口(10)、上行路调节螺塞(11)、阀芯弹簧(12)；所述阀体(2)与安装座(4)通过螺纹连接，调节帽(1)与阀体(2)通过螺纹连接。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：范玮，谭风光，王可，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61