滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器制造技术

技术编号:25752474 阅读:64 留言:0更新日期:2020-09-25 21:02
提供一种滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器,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)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;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。已有的凹腔火焰稳定器相比,本发明专利技术的滑动弧等离子体激励式凹腔火焰稳定器利用增强的多通道滑动弧等离子体的油气活化、裂解、加热作用,能够在不改变原有凹腔火焰稳定器结构基础上,减小火焰熄灭概率,拓宽熄火边界。

【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,仍是值得考虑的问题本文档来自技高网...

【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、102、104、10...

【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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