[發(fā)明專利]一種基于旋流摻混和氣態(tài)燃料持續(xù)燃燒的熱射流發(fā)生裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410084262.0
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103835837A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建中;鞏二磊;韓啟祥;何小民;尚偉;劉博強
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: F02K9/95
• 分類號: F02K9/95
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種基于旋流摻混和氣態(tài)燃料持續(xù)燃燒的熱射流發(fā)生裝置，其特征在于：包括供氣系統(tǒng)（1）、燃燒室（2）、冷卻裝置及噴管（4），燃燒室（2）一端連接有噴管（4），另一端通過帶中心通孔的連接法蘭（6）與供氣系統(tǒng)（1）相連，燃燒室（2）外套有冷卻裝置；

其中燃燒室（2）為燃燒室側(cè)壁面（11）、燃燒室下游壁面（12）和燃燒室上游壁面（14）包圍成的腔室，燃燒室側(cè)壁面（11）上布置有環(huán)腔（13）結(jié)構(gòu)，環(huán)腔（13）內(nèi)側(cè)均勻布置若干切向孔（15）；燃燒室上游壁面（14）上開有一個與連接法蘭（6）中心通孔大小位置相對應(yīng)的通孔（17）以及若干傾斜孔（16），電嘴座（10）穿過上述兩個通孔插入燃燒室內(nèi)；燃燒室下游壁面（12）上開有圓孔（18），噴管（4）通過圓孔（18）與燃燒室（2）連接；

供氣系統(tǒng)（1）包括空氣管路（7）、第一燃料管路（8）和第二燃料管路（9）三條管路，空氣管路（7）包括空氣總管（7a），空氣總管（7a）連接有若干空氣支管（7b），空氣支管（7b）穿過連接法蘭（6）和燃燒室上游壁面（14），通過傾斜孔（16）與燃燒室（2）內(nèi)腔連通；第一燃料管路（8）包括第一燃料總管（8a）和若干燃料支管（8b），第一燃料總管（8a）通過若干燃料支管（8b）與空氣支管（7b）連接，燃料與空氣混合后共同進(jìn)入燃燒室（2）；第二燃料管路（9）穿過燃燒室側(cè)壁面（11）上的環(huán)腔（13），通過環(huán)腔（13）內(nèi)的切向孔（15）與燃燒室（2）內(nèi)腔連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋流摻混和氣態(tài)燃料持續(xù)燃燒的熱射流發(fā)生裝置，其特征在于：所述的噴管（4）從進(jìn)口方向到噴管出口（33）方向依次分為擴(kuò)張段（29）、收縮段（27）以及等面積段（30）三個部分，其中收縮段（27）安裝于燃燒室下游壁面（12）的圓孔（18）內(nèi)，擴(kuò)張段（23）與收縮段（27）相接的地方設(shè)有喉道（28）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于旋流摻混和氣態(tài)燃料持續(xù)燃燒的熱射流發(fā)生裝置，其特征在于：所述的噴管的喉道（28）面積為式中σ^*為喉道面積，σ₁為空氣管道截面積與燃料管道截面積之和，T₂為噴管出口燃?xì)馄骄鶞囟龋琓₁為進(jìn)氣溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于旋流摻混和氣態(tài)燃料持續(xù)燃燒的熱射流發(fā)生裝置，其特征在于：噴管出口（33）面積為σe=1MeI(2γ+1(1+γ-12MeI2))γ+12(γ-1)·σ*,]]>式中σ_e為噴管出口（33）面積，σ^*為噴管喉道（28）面積，γ為氣體的比熱比，M_eI為所要求的熱射流馬赫數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于旋流摻混和氣態(tài)燃料持續(xù)燃燒的熱射流發(fā)生裝置，其特征在于：噴管（4）開有螺孔（32），螺孔（32）和燃燒室下游壁面（12）上的螺紋孔（19）通過螺釘連接。