[發明專利]一種減小吸氣式脈沖爆震進氣道反壓的結構

無效

• 申請號: 201210091426.3
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102619644A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 王治武;彭暢新;鄭龍席;陳星谷
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F02K9/60
• 分類號: F02K9/60
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及發動機技術領域，涉及一種減小吸氣式脈沖爆震進氣道反壓的裝置。?

背景技術

吸氣式脈沖爆震發動機是一種利用間歇性的爆震波產生的高溫、高壓燃氣來產生推力的新概念推進裝置。吸氣式脈沖爆震發動機在工作時，新鮮空氣必須周期性地填充爆震室，所以其進氣道不能完全封閉。按照進氣道內是否帶有機械閥，吸氣式脈沖爆震發動機進氣道可以分為機械閥式和無閥式(氣動閥式)兩種。?

一個工作循環內，爆震波形成之前，爆震室內會產生若干局部的高溫高壓點(過驅爆震)，而后形成穩定的爆震波向出口傳播，同時局部的高壓促使部分燃氣向進氣道傳播。反傳燃氣不僅使得發動機推進性能下降，還會影響發動機的正常工作，嚴重時進氣道會不啟動。所以進氣道內閥的另一個功能是將爆震室內的高壓環境與進氣道隔離開來，使得進氣道不僅能為發動機的穩定工作提供連續穩定的來流，還能在下游爆震室傳播過來的周期性振蕩背壓下保持較小的總壓損失和較高的穩定裕度。機械閥式進氣道已被嘗試用于吸氣式脈沖爆震發動機(如旋轉閥式進氣道)，旋轉閥既能控制進氣又能隔離爆震循環時爆震室的高壓。但是，旋轉閥的使用帶來了旋轉部件的驅動、控制及壽命問題，增加了系統的復雜性，流阻變大，并且由于閥門本身的技術限制也會影響發動機工作頻率的提高。另一種進氣道形式為氣動閥式進氣道，它通過設計進氣流道內的幾何結構和發動機工作特性使發動機實現自適應工作。相對于旋轉閥式進氣道，氣動閥式進氣道結構較為簡單，質量較小且不需要機械閥門。此外，由于沒有機械閥門，在進氣階段，氣動閥式進氣道的進氣阻力比機械閥式進氣道的進氣阻力要小很多。但是，由于爆震室內的壓力很高，要想憑借氣動閥完全阻止燃氣的反傳，還?需要研究者做大量的工作。?

值得注意的是，前人針對減小進氣道反壓而采取的措施大多都是在進氣道內進行的，在進氣道之后(如點火室或爆震室)加入減小反壓的結構目前還未見公開的報道。實際上，回傳爆震波形成的位置距離進氣道較遠，在進氣道末端與回傳爆震形成位置之間的這一段距離，完全可以植入對應的結構或采取相應的措施，在不影響發動機工作穩定性的前提下，減小反傳燃氣的壓力。?

發明內容

要解決的技術問題?

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種減小吸氣式脈沖爆震進氣道反壓的裝置，該裝置能提高發動機工作穩定性，并能使得部分反傳燃氣改變流動方向，同時減小其總壓，從而減小反傳燃氣對發動機進氣道的影響。?

技術方案?

一種減小吸氣式脈沖爆震進氣道反壓的裝置，其特征在于包括前法蘭1，收縮段2、引流段3和后法蘭5；前法蘭1與后法蘭5貼合后形成一個凹槽，收縮段2與引流段3卡在該凹槽內并固定；引流段3帶有一個外冠，外冠通過肋片與引流段形成收縮流道的結構相連；肋片之間沿軸向開有環形槽，收縮段2，引流段3與發動機內壁面4形成一個相通的流道；反傳燃氣向前傳播時，部分燃氣會進入到引流段3與發動機內壁面形成的環形流道，而后經過引流段3的環形凹槽，最后由收縮段2與引流段3之間形成的流道流出。?

所述收縮段的喉道直徑與發動機內徑比值不小于0.65。?

所述收縮段與引流段形成收縮流道的結構相隔距離小于0.15倍爆震室內徑。?

所述引流段肋片及其以下部分與發動機壁面相隔距離小于0.15倍爆震室內徑。?

有益效果?

本發明提出的一種減小吸氣式脈沖爆震進氣道反壓的裝置，有益效果是：一般來說，針對減小進氣道反壓而采取的措施大多都是在進氣道內進行的，在進氣道之后(如點火室或爆震室)加入減小反壓的結構目前還未見公開的報道。實際上，回傳爆震波形成的位置距離進氣道較遠，在進氣道末端與回傳爆震形成位置之間的這一段距離，完全可以植入對應的結構或采取相應的措施，在不影響發動機工作穩定性的前提下，減小反傳燃氣的壓力。本發明可以用于發動機內回傳爆震形成位置之前的任意位置，且數量不受限制。反傳燃氣經過該組合結構后，流動方向偏轉大于90°，有一個向后的分速度。這個向后的分速度使得燃氣改變流動方向，減小了傳入進氣道內的反傳燃氣數量。同時也延緩了高壓燃氣傳入進氣道的時間，使得發動機出口形成的膨脹波束有可能在這段時間內傳播到該結構附近，進而消弱這部分燃氣的壓力。此外，由于該結構內流道較復雜，反傳燃氣流經該結構后壓力損失較大，總壓降低，也使得其對進氣道的影響減弱。?

附圖說明

圖1：本發明的裝置圖；?

圖2：本發明的實施例示意圖；?