【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发动机，尤其涉及一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置。
技术介绍
1、斜爆震发动机具有，迎风阻力小，性能调控方便，燃烧室结构更加轻量化等诸多优点。虽然斜爆震发动机工作原理简单，便于实现发动机结构设计，但如何在高速气流中实现燃料与空气均匀掺混是一项亟待解决的问题。
2、常规考虑真实喷注情况的斜爆震发动机计算模型中，喷注装置为三个轴向对称的不规则六边形支板。由于其结构特征，每个支板前端尖劈处在高超声速来流冲击下，会产生上斜激波和下斜激波；同时，上斜激波的反射激波与第二，第三个支板产生的激波不断相交和反射，在进气道空间内形成复杂激波系，燃料从支板上，下壁面喷孔喷出，与空气混合后到达燃烧室入口，燃料空气混合物在燃烧室入口激波面处发生燃烧，燃烧产物从尾喷管排除，产生推力。
3、该常规喷注装置缺点如下：第一个支板产生的上斜激波与一级压缩进气道相交，在进气道壁面处发生“激波诱导边界层分离”现象，导致更高的总压损失，尖劈处产生斜激波，波后压力剧增，燃料喷注环境恶劣，来流马赫数越大，这种影响越明显。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，目的是解决现有技术中第一个支板产生的上斜激波与一级压缩进气道相交，在进气道壁面处发生“激波诱导边界层分离”现象，导致更高的总压损失的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，包括：
3、一级进气道，用于接收喷入的超音速
4、喷柱结构，设置在所述一级进气道内，包括两个梯形结构的支板，两个所述支板的底面相向设置，且每个所述支板的上下两面平行于来流方向，用于产生不会相互干扰的激波；
5、二级进气道，设置在所述一级进气道后端，用于提供匹配的掺混距离，并将燃料空气混合物以超音速冲击燃烧室下壁面处楔面，诱导产生斜激波。
6、优选的，所述一级进气道和二级进气道长度和角度满足激波打到唇口处。
7、优选的，所述一级进气道和二级进气道的总长度为800mm，其中一级进气道的长度为275.2mm，二级进气道的长度为524.8mm，用于保证对来流的充分掺混，促使进气道波系既不会在燃烧室内翻反射影响燃烧，也不会使二级进气道处燃料提前点燃。
8、优选的，所述支板高度设置为8mm，且两个支板之间间距为30mm，用于保证两个支板之间的来流平行。
9、优选的，所述一级进气道上壁设置向下倾斜的角度为5°，所述二级进气道上壁设置向下倾斜的角度为14°，用于保证激波始终处于在燃烧室下唇口前部。
10、优选的，所述支板支板前端与一级进气道入口之间的距离为188.1mm，且支板位置设置在一级进气道的激波外，用于激发受环境影响最小的激波。
11、优选的，所述支板呈梯形结构，且两个梯形结构的支板为非对称支板，其中，梯形结构的顶部长度为20mm，底部长度为60mm，且梯形结构的顶部和底部宽度均为24mm。
12、优选的，在所述二级进气道后端设置燃烧室，所述燃烧室的下壁面的楔面处用于接收燃料，形成诱导斜激波。
13、优选的，在所述支板前端产生激波，在支板尾端产生涡系，用于强化燃料掺混，促使燃料均匀分布在燃烧室入口。
14、本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
15、本专利技术方案中的两个梯形支板可使不必要的激波结构对燃料掺混的影响显著降低，通过第二进气道延长燃料掺混的时间和效果，同时减少了一级进气道壁面出现“激波诱导边界层分离”现象，采取本方案的流场特征为：随着流动过程的深入，涡区发展相对连续，解决了由普通支板产生的涡则出现外部断裂，内部破碎现象。
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1.一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，所述一级进气道和二级进气道长度和角度满足激波打到唇口处。
3.如权利要求1所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，所述一级进气道和二级进气道的总长度为800mm，其中一级进气道的长度为275.2mm，二级进气道的长度为524.8mm，用于保证对来流的充分掺混，促使进气道波系既不会在燃烧室内翻反射影响燃烧，也不会使二级进气道处燃料提前点燃。
4.如权利要求1所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，所述支板高度设置为8mm，且两个支板之间间距为30mm，用于保证两个支板之间的来流平行。
5.如权利要求1所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，所述一级进气道上壁设置向下倾斜的角度为5°，所述二级进气道上壁设置向下倾斜的角度为14°，用于保证激波始终处于在燃烧室下唇口前部。
6.如权利要求1所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，所述
7.如权利要求1所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，所述支板呈梯形结构，且两个梯形结构的支板为非对称支板，其中，梯形结构的顶部长度为20mm，底部长度为60mm，且梯形结构的顶部和底部宽度均为24mm。
8.如权利要求1所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，在所述二级进气道后端设置燃烧室，所述燃烧室的下壁面的楔面处用于接收燃料，形成诱导斜激波。
9.如权利要求8所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，在所述支板前端产生激波，在支板尾端产生涡系，用于燃料掺混，促使燃料分布在燃烧室入口。
...【技术特征摘要】
1.一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，所述一级进气道和二级进气道长度和角度满足激波打到唇口处。
3.如权利要求1所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，所述一级进气道和二级进气道的总长度为800mm，其中一级进气道的长度为275.2mm，二级进气道的长度为524.8mm，用于保证对来流的充分掺混，促使进气道波系既不会在燃烧室内翻反射影响燃烧，也不会使二级进气道处燃料提前点燃。
4.如权利要求1所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，所述支板高度设置为8mm，且两个支板之间间距为30mm，用于保证两个支板之间的来流平行。
5.如权利要求1所述的一种外喷型斜爆震发动机的燃料喷注装置，其特征在于，所述一级进气道上壁设置向下倾斜的角度为5°，所述二级进气道上壁设置向下倾...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建中，袁铭泽，秦琼瑶，刘忆东，李珑罡，季天雍，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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