【技术实现步骤摘要】
滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器
本专利技术属于冲压发动机燃烧室设计领域,具体涉及一种滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器,适用于低马赫数条件下冲压发动机燃烧室内的稳定燃烧。
技术介绍
高超声速飞行器具有突防能力强、攻击范围广、快速全球到达等突出优势,是国内外竞相研制的技术制高点。这些独特优势来源于采用了革命性的动力系统-冲压发动机。相比于涡轮发动机,冲压发动机利用来流的冲压效应使气流增压,取消了压气机与涡轮部件,结构简单,重量轻。但这同样带来一个问题,当冲压发动机工作于低马赫数条件下时,来流总压、总温降低,引起燃烧室内燃料雾化蒸发困难、燃料化学活性低,导致燃烧不稳定,存在较大的熄火风险。这给冲压发动机的稳定可靠工作带来一定的安全风险,必须极力避免。虽然通过燃烧室几何型面调整能够减缓低马赫数条件下的熄火概率。但是机械式的可调结构必然引入较多的调控机构,系统复杂,增加冲压发动机体积重量。并且,在整个飞行过程中,冲压发动机工作于低马赫数条件下的情况较少。为了防止这些偏离设计点火的工况而引入复杂的可调几何结构,在工程上是否具有价值 ...
【技术保护点】
1.滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器,其特征在于,由绝缘体(103)、第一放电电极(101)、第二放电电极(102)、第三放电电极(104)、第四放电电极(105)、等离子体电源(301)、耦合电容(302)组成;第一放电电极(101)、第二放电电极(102)和第三放电电极(104)、第四放电电极(105)分别组成第一、第二组等离子体激励器;其中/n绝缘体(103)由耐高温绝缘体加工而成,整体构型为超燃冲压发动机常用的凹腔结构;凹腔前壁面与底面相垂直,保证来流形成较强的回流区;凹腔后壁面则与底面呈一定角度,以减小来流的阻力损失;/n第一、第二、第三、第四放电电极(101、 ...
【技术特征摘要】
1.滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器,其特征在于,由绝缘体(103)、第一放电电极(101)、第二放电电极(102)、第三放电电极(104)、第四放电电极(105)、等离子体电源(301)、耦合电容(302)组成;第一放电电极(101)、第二放电电极(102)和第三放电电极(104)、第四放电电极(105)分别组成第一、第二组等离子体激励器;其中
绝缘体(103)由耐高温绝缘体加工而成,整体构型为超燃冲压发动机常用的凹腔结构;凹腔前壁面与底面相垂直,保证来流形成较强的回流区;凹腔后壁面则与底面呈一定角度,以减小来流的阻力损失;
第一、第二、第三、第四放电电极(101、102、104、105)由耐高温金属材料加工而成;第一放电电极(101)由一整块电极板组成,布置于凹腔前竖直壁面靠近下端的位置,与下端存有间距,第一放电电极(101)整体呈长条型,其长度方向与凹腔底面和前壁面的交线平行,并且,第一放电电极(101)采用内嵌式安装,其表面与凹腔前壁面持平,第一放电电极(101)整体条型结构与凹腔底面和前壁面的交线平行;第二放电电极(102)由多个长方形电极组成,位于凹腔底面前部,多个长方形电极形成整齐的一排,彼此间隔,这排电极整体与凹腔底面和前壁面的交线平行,并与该交线之间存有间隔,第二放电电极(102)的数量由火焰稳定器尺寸决定,第二放电电极(102)同样采用内嵌式安装,电极表面与凹腔底面持平;第三放电电极(104)由多个长方形电极组成,位于凹腔底面后部,第三放电电极(104)的形状和布置方式与第二放电电极(102)类同;第四放电电极(105)由一整块电极板组成,布置于凹腔后部倾斜壁面,其形状和布置方式与第一放电电极(101)类同;
第一放电电极(101)与第四放电电极(105)分别与等离子体电源(301)的阳极相连,第二放电电极(102)与第三放电104的各个长方形电极则分别与多个耦合电容(302)中的一个相串联,多个耦合电容(302)的另一端都与等离子体电源(301)的阴极相连;耦合电容(302)的数量等于第二放电电极(102)与第三放电电极(104)的长方形电极数量之和。
2.如权利要求1所述的滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器,其特征在于:
绝缘体(103)由耐高温的陶瓷加工而成,绝缘体(103)的凹腔深度为5~20mm,凹腔底面长度为100~200mm,凹腔部后倾斜壁面的倾斜角度为30~60°;
第一放电电极...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴云,张志波,崔巍,贾敏,金迪,宋慧敏,朱益飞,梁华,李应红,李军,
申请(专利权)人:中国人民解放军空军工程大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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