本发明专利技术公开了一种超燃冲压发动机燃料壁面喷注喷孔结构，包括燃料喷注模块，所述燃料喷注模块设有一排间隔布置的燃料喷注孔，所述燃料喷注孔为椭圆形，所述燃料喷注孔中心连线的延长线与燃烧室中气流来流方向垂直；由燃料喷注模块中心处向两侧方向分布的燃料喷注孔迎风轴长度逐渐增加或者长轴与来流方向之间的夹角逐渐增加；有益效果：本发明专利技术改变了射流和燃烧室中高速来流之间的接触面积，有效改善了因壁面边界层作用导致的组合喷孔射流穿透深度不一致的问题，使燃料和来流混合更加均匀，满足超燃冲压发动机可靠点火与稳定燃烧的需求，在兼顾总压损失的同时提高了燃烧效率。在兼顾总压损失的同时提高了燃烧效率。在兼顾总压损失的同时提高了燃烧效率。
【技术实现步骤摘要】
一种超燃冲压发动机燃料壁面喷注喷孔结构
[0001]本专利技术涉及一种喷孔结构，特别提供了一种超燃冲压发动机燃料壁面喷注喷孔结构，属于超燃冲压发动机高效燃烧
技术介绍
[0002]超燃冲压发动机因其具有无需携带氧化剂、高有效载荷、高速、高机动与可重复使用等特点，已经成为了目前实现高超声速飞行的首要技术。
[0003]目前超燃冲压发动机的燃料喷注方式主要分为壁面喷注和侵入喷注两种。壁面喷注具有燃料穿透深度低且扩散速度慢等缺点，一般应用于小尺度燃烧室，若应用于大尺度燃烧室，会导致燃料混合不均匀、燃料燃烧效率较低等问题；侵入喷注因其采用支板等装置，会造成很大的总压损失，从而降低发动机的推进效率，一般应用于大尺度燃烧室。在工程实际中，超燃冲压发动机喷孔常以多排多孔组合方式出现，一是保证喷注的燃料流量，二是合适的组合喷孔布置方式可以促成喷孔间射流雾化的耦合强化，有效弥补单孔喷射方式下，一味增加燃料射流穿透深度改善雾化性能，导致的来流总压损失增加的问题。
[0004]但当采用多孔组合喷注时，受到壁面边界层的影响，在燃烧室两侧近壁面位置处气流速度相对较低，射流沿气流流向的加速和剪切均较弱，射流的穿透深度相对较高，这会造成各个喷孔的射流穿透深度不一致，燃料在燃烧室内分布不均匀，从而影响超燃冲压发动机的可靠点火与稳定燃烧。其次，在超燃冲压发动机的燃烧室中，由于来流速度高，燃料在燃烧室中的驻留时间非常短，仅为几毫秒，燃料雾化与来流间混合时间短，导致点火与稳定的燃烧实现非常困难。
技术实现思路
[0005]专利技术目的：针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种超燃冲压发动机燃料壁面喷注喷孔结构，以提高燃料和空气在有限时间内的混合效率，满足超燃冲压发动机可靠点火与稳定燃烧的需求，在提高燃烧效率的同时兼顾总压损失。
[0006]技术方案：一种超燃冲压发动机燃料壁面喷注喷孔结构，包括燃料喷注模块，所述燃料喷注模块设有一排间隔布置的燃料喷注孔，所述燃料喷注孔为椭圆形，所述燃料喷注孔中心连线的延长线与燃烧室中气流来流方向垂直；由燃料喷注模块中心处向两侧方向分布的燃料喷注孔迎风轴长度逐渐增加或者长轴与来流方向之间的夹角逐渐增加。
[0007]优选项，所述各燃料喷注孔椭圆形截面面积相等。
[0008]本专利技术借助椭圆形燃料喷注孔将燃料喷注到燃烧室中，在保持椭圆形燃料喷注孔面积不变的条件下通过迎风轴长度逐渐增加或者长轴与来流方向之间的夹角逐渐增加的方法改变射流和燃烧室中高速来流之间的接触面积，中心处燃料喷注孔和高速来流接触面积小，向两侧燃料喷注孔和高速来流之间的接触面积逐渐增大，接触面积越大高速来流对射流沿流向的气动加速作用越强，高速来流对于射流的弯曲作用越明显，射流的穿透深度越小，有效改善了因壁面边界层作用导致的组合喷孔射流穿透深度不一致的问题，使燃料
和来流混合更加均匀，在兼顾总压损失的同时提高了燃烧效率。
[0009]优选项，所述燃料喷注孔椭圆形截面长轴长度为1
‑
4mm。
[0010]优选项，所述各燃料喷注孔椭圆形截面短轴长度为长轴长度的1/4
‑
1倍。
[0011]优选项，每两个相邻燃料喷注孔中心间距为燃料喷注孔长轴最大值的2
‑
3倍。
[0012]优选项，所述燃料喷注孔迎风轴长度由燃料喷注模块中心处向两侧方向逐渐增大，从短轴迎风逐渐变化到长轴迎风。
[0013]优选项，所述燃料喷注孔长轴与来流方向之间的夹角逐渐递增，所述燃料喷注孔长轴与来流方向之间的初始夹角为0
°
。
[0014]优选项，所述燃料喷注孔长轴与来流方向之间的夹角增量为90
°
除以燃料喷注模块单侧燃料喷注孔的数量。
[0015]优选项，为了保证燃料喷注孔加工精度以及光洁度，所述燃料喷注孔采用激光微钻加工。
[0016]有益效果：本专利技术借助椭圆形燃料喷注孔将燃料喷注到燃烧室中，在保持椭圆形燃料喷注孔面积不变的条件下通过迎风轴长度逐渐增加或者长轴与来流方向之间的夹角逐渐增加的方法改变射流和燃烧室中高速来流之间的接触面积，有效改善了因壁面边界层作用导致的组合喷孔射流穿透深度不一致的问题，使燃料和来流混合更加均匀，满足超燃冲压发动机可靠点火与稳定燃烧的需求，在兼顾总压损失的同时提高了燃烧效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术壁面喷注喷孔结构示意图。
[0019]图2为本专利技术壁面喷注喷孔迎风夹角示意图。
[0020]图3为本专利技术壁面喷注喷孔实施例二结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0024]如图1所示，一种超燃冲压发动机燃料壁面喷注喷孔结构，包括燃料喷注模块1，所述燃料喷注模块1设有一排间隔布置的燃料喷注孔2，所述燃料喷注孔2为椭圆形，所述燃料喷注孔2中心连线的延长线与燃烧室中气流来流方向垂直；由燃料喷注模块1中心处向两侧方向分布的燃料喷注孔2迎风轴长度逐渐增加或者长轴与来流方向之间的夹角逐渐增加。
[0025]所述各燃料喷注孔2椭圆形截面面积相等。
[0026]本专利技术借助椭圆形燃料喷注孔2将燃料喷注到燃烧室中，在保持椭圆形燃料喷注孔2面积不变的条件下通过迎风轴长度逐渐增加或者长轴与来流方向之间的夹角逐渐增加的方法改变射流和燃烧室中高速来流之间的接触面积，中心处燃料喷注孔2和高速来流接触面积小，向两侧本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超燃冲压发动机燃料壁面喷注喷孔结构，包括燃料喷注模块（1），所述燃料喷注模块（1）设有一排间隔布置的燃料喷注孔（2），所述燃料喷注孔（2）为椭圆形，所述燃料喷注孔（2）中心连线的延长线与燃烧室中气流来流方向垂直；其特征在于：由燃料喷注模块（1）中心处向两侧方向分布的燃料喷注孔（2）迎风轴长度逐渐增加或者长轴与来流方向之间的夹角逐渐增加。2.根据权利要求1所述的超燃冲压发动机燃料壁面喷注喷孔结构，其特征在于：所述各燃料喷注孔（2）椭圆形截面面积相等。3.根据权利要求1所述的超燃冲压发动机燃料壁面喷注喷孔结构，其特征在于：所述燃料喷注孔（2）椭圆形截面长轴长度为1
‑
4mm。4.根据权利要求3所述的超燃冲压发动机燃料壁面喷注喷孔结构，其特征在于：所述各燃料喷注孔（2）椭圆形截面短轴长度为长轴长度的1/4
‑
1倍。5.根据权利要求1所述的超燃冲压发动机燃料壁面喷注喷孔结...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹必峰，张康，贾和坤，王建，俞升浩，陈晨，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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