一种斜爆震发动机燃烧室喷管一体化控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:28366311 阅读:26 留言:0更新日期:2021-05-07 23:52
本发明专利技术提供一种斜爆震发动机燃烧室喷管一体化控制方法及装置,该方法中的发动机包括进气道、隔离段、控制系统、一体化燃烧室喷管;一体化燃烧室喷管包括燃烧室上壁面,喷管入口壁面,尾部扩张壁面,抽气孔,波面检测点,燃烧室下楔面;超声速来流与前体喷射的燃料在进气道内进行混合,由下楔面斜激波的诱导起爆为斜爆震波,信号输入模块信号,调节伸缩支杆,从而使燃烧室内形成可持续驻定的斜爆震波,爆震燃烧产物然后经过超声速扩张喷管产生推力。本发明专利技术通过调节伸缩支杆活动拐点控制了来流角度和拐点位置,下楔面控制了下游的波系结构;还设置了抽吸孔,增加了整个控制系统的可靠性,空间设计更加灵活,提高了实际应用可操作性。

【技术实现步骤摘要】
一种斜爆震发动机燃烧室喷管一体化控制方法及装置
本专利技术涉及吸气式高超声速推进
,特别是涉及一种斜爆震发动机燃烧室喷管一体化控制方法。此外,本专利技术还涉及一种基于上述斜爆震发动机燃烧室喷管一体化控制方法的装置。
技术介绍
随着我国在航空航天领域研究的突飞猛进,超声速冲压推进正快速向着更高马赫数方向发展。爆震燃烧的高热循环效率和高放热速率优势,为其在空天动力系统中的应用奠定了科学基础,而斜爆震冲压推进能克服驻定难题而无需额外点火,是基于斜爆震波的新型燃烧组织方式,可突破碳氢燃料在高马赫数高超声速冲压发动机中应用的瓶颈。近几十年,科学家根据爆震波的传播特点先后提出了三种爆震发动机方案,分别为脉冲爆震、旋转爆震和斜爆震。其中斜爆震能在高超声速来流中实现燃烧室内的驻定燃烧,可望实现马赫数10及其以上的吸气式推进。而对于斜爆震发动机的燃烧室与喷管构型而言,由于斜爆震波的引入,传统的吸气式发动机构型已不再适用,需根据斜爆震燃烧的特性提出合理的设计方案。目前学术界对于斜爆震燃烧的特性依然缺少充足的认识,工程领域上尚未有可用的斜爆震发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斜爆震发动机燃烧室喷管一体化控制方法,其特征在于,该方法中的发动机包括进气道、隔离段、控制系统、一体化燃烧室喷管;所述一体化燃烧室喷管包括燃烧室上壁面(1),喷管入口壁面(2),尾部扩张壁面(3),抽气孔(4),波面检测点(6),燃烧室下楔面(7);所述控制系统包括三个爆震波监测器、支杆调节装置和用于设备之间传输信号的线路;所述三个爆震波监测器分别位于上壁面的三个可调段下游的波面检测点(6),所述支杆调节装置,包括控制器与伸缩支杆(5);所述控制器包括信号输入模块、信号处理器、输出控制模块,信号输入模块用于接收爆震波监测器和支杆状态的信号,并将信号传输给处理器;处理器用于分析信号源和调...

【技术特征摘要】
1.一种斜爆震发动机燃烧室喷管一体化控制方法,其特征在于,该方法中的发动机包括进气道、隔离段、控制系统、一体化燃烧室喷管;所述一体化燃烧室喷管包括燃烧室上壁面(1),喷管入口壁面(2),尾部扩张壁面(3),抽气孔(4),波面检测点(6),燃烧室下楔面(7);所述控制系统包括三个爆震波监测器、支杆调节装置和用于设备之间传输信号的线路;所述三个爆震波监测器分别位于上壁面的三个可调段下游的波面检测点(6),所述支杆调节装置,包括控制器与伸缩支杆(5);所述控制器包括信号输入模块、信号处理器、输出控制模块,信号输入模块用于接收爆震波监测器和支杆状态的信号,并将信号传输给处理器;处理器用于分析信号源和调节装置的状态,处理控制信息,并发出控制信号;
超声速来流与前体喷射的燃料在进气道内进行混合,然后混合气经过进气道进入隔离段并进行更加充分混合;气流进入燃烧室后,由于下楔面斜激波的诱导起爆为斜爆震燃烧方式,当斜爆震起爆后,信号输入模块接受爆震波监测器从波面检测点(6)的信号获得其波面的位置,当波面位置位于与喷管下游时,调节上壁面伸缩支杆(5),同时打开抽气孔(4)并开启抽吸泵,实现削弱上游膨胀波的作用从而抑制高温回流区的形成;当波面位置位于喷管上游时,则对上壁面与下楔面的伸缩支杆进行联动调节,上壁面主要是伸缩支杆(5)的回缩以实现马赫杆位置不向上游传播,同时调节下楔面的伸缩支杆,防止由于马赫反射后在下楔面形成二次反射而导致波面失稳,从而使燃烧室内形成可持续驻定的斜爆震波,爆震燃烧产物然后经过超声速扩张喷管产生推力。


2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:滕宏辉王宽亮
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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