一种双级进水旋流燃烧室及燃烧组织方法技术

本发明专利技术公开了一种双级进水旋流燃烧室及燃烧组织方法，包括双级进水旋流器与燃烧室主体，双级进水旋流器上设有若干一级旋流进水通道与二级旋流进水通道，各一级旋流进水通道以相同的径向夹角分布在双级进水旋流器上，各二级旋流进水通道以相同的径向夹角分布在双级进水旋流器上，两级旋流进水通道的旋向相反。本发明专利技术应用于稳燃技术领域，通过在旋流水蒸气离心力的作用下在轴向形成负压力梯度，在燃烧室本体内形成中心回流区，燃料与水蒸气掺混后进入中心回流区内燃烧，实现燃料与冲压水流的高效稳定燃烧，实现了粉末燃料与冲压水流高效掺混且稳定燃烧，解决了水下高速巡航工况下，粉末燃料与冲压水流点火启动困难且难以实现稳定高效燃烧等问题。稳定高效燃烧等问题。稳定高效燃烧等问题。

A two-stage inlet swirl combustion chamber and its combustion organization method

【技术实现步骤摘要】
一种双级进水旋流燃烧室及燃烧组织方法


[0001]本专利技术涉及一种针对燃料与冲压水流在有限空间燃烧的方法，属于气体/固体颗粒燃料与不可压缩流体燃烧的稳燃
，主要用于高速来流工况下的水冲压发动机及跨水空介质发动机燃烧室内。

技术介绍

[0002]粉末燃料水冲压发动机具有比冲高、推力可调等突出优势，是水冲压发动机的重要发展方向及跨水空介质冲压发动机的重要基础。但由于冲压水流在喷入燃烧室过程涉及雾化、蒸发过程，且金属粉末燃料在与水蒸气反应过程中由于表面氧化层的存在将阻碍燃烧持续进行，因此金属粉末燃料与水的高效稳定燃烧一直是国内外研究的重点和难点。采用旋流燃烧技术可以有效增强两相掺混，提高燃烧效率，应用于水冲压发动机燃烧室内可实现粉末燃料与冲压水流的稳定高效燃烧。
[0003]目前国内外针对水下UUV动力系统所采用的是粉末燃料/水单级旋流燃烧组织技术，该技术中的粉末燃料与水均进行周向喷注，因此基于该燃烧组织技术的旋流燃烧室构型在稳定燃烧后容易出现分层现象，进而降低铝/水掺混效率，且实验结果表明该旋流燃烧室构型铝颗粒和燃烧产物沉积严重，导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双级进水旋流燃烧室，其特征在于，包括双级进水旋流器与燃烧室主体，所述双级进水旋流器设在所述燃烧室主体的入口端；所述双级进水旋流器内设有燃料通道，所述燃料通道的一端设有燃料入口，另一端与所述燃烧室主体相通，所述燃料通道靠近下游的壁面为具有导流槽的夹层结构；所述双级进水旋流器的侧部设有若干一级旋流进水通道与二级旋流进水通道，各所述一级旋流进水通道的出口端与所述燃料通道的入口壁面相通，各所述二级旋流进水通道的出口端与所述导流槽的壁面相通；各所述一级旋流进水通道以相同的径向夹角沿周向分布在所述双级进水旋流器上，各所述二级旋流进水通道以相同的径向夹角沿周向分布在所述双级进水旋流器上，所述一级旋流进水通道的旋向与所述二级旋流进水通道的旋向相反。2.根据权利要求1所述双级进水旋流燃烧室，其特征在于，所述燃料通道的中游段为文氏管结构，或所述燃料通道的上游段、中游段为文氏管结构；所述导流槽套设在所述文氏管结构的尾段，且所述导流槽的出口与所述文氏管结构的出口端平齐。3.根据权利要求1所述双级进水旋流燃烧室，其特征在于，所述燃烧室主体为具有外壁与内壁的夹层结构；所述外壁与内壁之间具有进水夹层，所述外壁上位于燃烧室中游或下游的位置设有与所述进水夹层相通的冲压进水口；所述双级进水旋流器嵌入所述外壁后与所述外壁、所述内壁相连，所述一级旋流进水通道的入口端、所述二级旋流进水通道的入口端均位于所述进水夹层内。4.根据权利要求1或2或3所述双级进水旋流燃烧室，其特征在于，所述一级旋流进水通道出口端的型面、所述二级旋流进水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尚中，向敏，杨希祥，张为华，高经纬，赵小宇，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：