一种旋转爆震发动机进气道与尾喷管一体化设计方法技术

一种旋转爆震发动机进气道与尾喷管一体化设计方法，设有超声速进气道、分流孔、喷油孔、爆震燃烧室环腔、储气腔、压力补偿孔、尾喷管外壁和尾喷管内锥；采用燃烧室与尾喷管一体化设计，工作时气流由超声速进气道捕获，后气流分为两部分，主流进入爆震燃烧室，与由喷油孔进入的燃油掺混，提供爆震燃烧所需要的反应物；小部分气流进入储气腔，在储气腔内减速增压后，由喷管内塞上的压力补偿孔进入喷管流场，用于补偿由于旋转爆震流场不稳定导致的喷管入口压力不均匀现象，使喷管可稳定工作在设计点状态下，减小由于旋转爆震非定常特性产生的总压损失，同时这部分气流还会从燃烧室内壁中带走一部分热量，降低燃烧室出口温度，喷管的降低热防护需求。

An Integrated Design Method for Inlet and Tail Nozzle of Rotary Detonation Engine

An integrated design method for inlet and tail nozzle of rotary detonation engine is presented, which consists of supersonic inlet, diversion hole, injection hole, detonation chamber ring chamber, gas storage chamber, pressure compensation hole, tail nozzle outer wall and tail nozzle cone. Combustion chamber, mixed with fuel entering by injection hole, provides reactants needed for detonation combustion; a small part of air flow enters the gas storage chamber, after deceleration and pressurization in the gas storage chamber, the pressure compensation hole on the nozzle plug enters the nozzle flow field, which is used to compensate for the non-uniformity of nozzle inlet pressure caused by the instability of rotating detonation flow field, so that the nozzle can work steadily at the design point. Under this condition, the total pressure loss due to the unsteady characteristics of rotating detonation can be reduced. At the same time, this part of the air flow can also take part of the heat from the combustion chamber wall, reduce the outlet temperature of the combustion chamber, and reduce the thermal protection requirements of the nozzle.

【技术实现步骤摘要】
一种旋转爆震发动机进气道与尾喷管一体化设计方法
本专利技术涉及一种旋转爆震发动机，尤其是涉及一种旋转爆震发动机进气道与尾喷管一体化设计方法。
技术介绍
旋转爆震发动机(RotatingDetonationEngine,RDE)是基于爆震燃烧的一种新型动力推进装置，主要通过改变热力循环方式提高推进性能。最早关于旋转爆震的研究可以追溯到于二十世纪五六十年代，苏联Voitsckhovsky首次通过圆盘形实验装置完成了乙炔－氧气预混气体的连续旋转爆震实验。随后各国科学家就RDE的各种工作状态进行了数值和实验上的研究([1]LuFK,BraunEM.RotatingDetonationWavePropulsion:ExperimentalChallenges,Modeling,andEngineConcepts[J].JournalofPropulsion&Power,2011,30(5):1-18)，如喷注方式、燃烧室形状、化学反应以及外界条件等。旋转爆震发动机燃烧室内有一道或数道连续旋转的爆震波沿圆周方向连续传播，其波速可达到千米每秒量级，爆震频率高达数千赫兹，具有极其复杂的流场特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转爆震发动机进气道与尾喷管一体化设计方法，其特征在于包括以下步骤：1)设有超声速进气道、分流孔、喷油孔、爆震燃烧室环腔、储气腔、压力补偿孔、尾喷管外壁和尾喷管内锥；2)超声速进气道捕获一部分空气用于喷管压力补偿；3)喷油孔设于燃烧室外壁，使燃油与来流成90°角喷射，促进燃油雾化掺混，同时爆震波不向燃烧室上游传播回传；4)储气腔设于燃烧室和喷管主轴内，储存高压来流气体，为尾喷管压力补偿提供高压气体；同时冷却燃烧室和喷管内壁面，减小喷管热防护需求，有效减轻燃烧室和喷管质量；5)压力补偿孔设于喷管内塞面，压力补偿孔周向均布于尾喷管内锥上，与来流流向成30°，实现较小压力损失条件下的压力补偿...

【技术特征摘要】
1.一种旋转爆震发动机进气道与尾喷管一体化设计方法，其特征在于包括以下步骤：1)设有超声速进气道、分流孔、喷油孔、爆震燃烧室环腔、储气腔、压力补偿孔、尾喷管外壁和尾喷管内锥；2)超声速进气道捕获一部分空气用于喷管压力补偿；3)喷油孔设于燃烧室外壁，使燃油与来流成90°角喷射，促进燃油雾化掺混，同时爆震波不向燃烧室上游传播回传；4)储气腔设于燃烧室和喷管主轴内，储存高压来流气体，为尾喷管压力补偿提供高压气体；同时冷却燃烧室和喷管内壁面，减小喷管热防护需求，有效减...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玥，夏寒青，栾振业，彭瀚，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35