一种基于分布式喷注的旋转爆震燃烧组织方法技术

本发明专利技术提出了一种基于分布式喷注的旋转爆震燃烧组织方法，包括燃烧室头部、燃烧室外环、外环喷注装置、中心内柱和中心内柱喷注装置。其中，燃烧室头部包括燃烧室头部外环和燃烧室头部内环；燃烧室外环包括燃烧室外环壁面和氧化剂腔；中心内柱包括中心内柱壁面和燃料腔。氧化剂和燃料通过轴向分布的外环喷注装置和中心内柱喷注装置进入燃烧室，增大反应物轴向填充高度，在燃烧室内组织全域旋转爆震燃烧，提高燃烧室空间利用率，实现压力增益。同时氧化剂和燃料的流动和喷注过程可以有效冷却燃烧室外环和中心内柱，延长装置工作时间，提升装置工作稳定性。本发明专利技术可用于爆震燃烧及航空航天推进技术等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及爆震燃烧及航空航天推进，具体为一种基于分布式喷注的旋转爆震燃烧组织方法。

技术介绍

1、旋转爆震燃烧具有自增压特点，采用旋转爆震的动力装置有望提高热循环效率、降低结构复杂性，在航空航天推进领域有广阔的应用前景。

2、旋转爆震常采用空筒形或环形燃烧室，燃料和氧化剂一般由布置在燃烧室头部的喷注装置喷注，旋转爆震波在燃烧室头部沿周向旋转传播，波后燃烧产物膨胀并排出燃烧室。相比于空筒形燃烧室，环形燃烧室流道高度较低，可抑制燃烧产物沿径向膨胀，与压气机和涡轮的匹配性更好。

3、然而，采用环形燃烧室的旋转爆震燃烧装置的工程应用仍面临许多挑战。例如，环形燃烧室中仅在燃烧室头部喷注，反应物填充范围小，燃烧室空间利用率低；旋转爆震波仅在燃烧室头部沿周向传播，波后燃烧产物沿轴向传播至燃烧室下游排出，燃烧室下游大范围区域内并未组织爆震燃烧，不利于实现燃烧室增压。此外，燃烧室外环和中心内柱受旋转爆震波高温影响，需采用冷却装置进行冷却，增加了结构复杂性。

4、因此，针对上述问题，发展一种能增大反应物轴向填充高度，提高燃烧室空间利用率本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于分布式喷注的旋转爆震燃烧组织方法，包括燃烧室头部、燃烧室外环、外环喷注装置、中心内柱和中心内柱喷注装置，其特征在于，在燃烧室外环和中心内柱沿轴向布置氧化剂和燃料喷注装置，增大反应物轴向填充高度，旋转爆震波轴向高度随之增大，提高燃烧室空间利用率；便于在燃烧室内组织全域旋转爆震燃烧，提高燃烧室压力，提升推进性能；氧化剂和燃料填充时高速流经壁面进行对流换热，有效冷却燃烧室外环和中心内柱。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式喷注的旋转爆震燃烧组织方法，其特征在于，所述燃烧室头部包括燃烧室头部内环和燃烧室头部外环；燃烧室头部内环和燃烧室头部外环位于同一轴向位置，配合形成...

【技术特征摘要】

1.一种基于分布式喷注的旋转爆震燃烧组织方法，包括燃烧室头部、燃烧室外环、外环喷注装置、中心内柱和中心内柱喷注装置，其特征在于，在燃烧室外环和中心内柱沿轴向布置氧化剂和燃料喷注装置，增大反应物轴向填充高度，旋转爆震波轴向高度随之增大，提高燃烧室空间利用率；便于在燃烧室内组织全域旋转爆震燃烧，提高燃烧室压力，提升推进性能；氧化剂和燃料填充时高速流经壁面进行对流换热，有效冷却燃烧室外环和中心内柱。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式喷注的旋转爆震燃烧组织方法，其特征在于，所述燃烧室头部包括燃烧室头部内环和燃烧室头部外环；燃烧室头部内环和燃烧室头部外环位于同一轴向位置，配合形成通道，分别与氧化剂腔和燃料腔相连，通入氧化剂和燃料。

3.根据权利要求1所述的一种基于分布式喷注的旋转爆震燃烧组织方法，其特征在于，所述燃烧室外环包括燃烧室外环壁面和氧化剂腔，与燃烧室头部相连；氧化剂由燃烧室头部通入氧化剂腔，通过外环喷注装置进入燃烧室；氧化剂在腔内流动和喷注过程中与燃烧室...

【专利技术属性】
技术研发人员：王可，董冠贝燃，范玮，焦中天，史浩宁，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：