[發(fā)明專利]一種亞燃沖壓發(fā)動機燃燒室

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510323981.8
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104964310B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林鵬;方祥軍;黎軍;王霄;王亞妹;陶佳欣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機設(shè)計研究所;北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: F23R3/42
• 分類號: F23R3/42
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 郝瑞剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及亞燃沖壓發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種亞燃沖壓發(fā)動機燃燒室。

背景技術(shù)

沖壓發(fā)動機是一種依靠高速迎面空氣流的減速增壓作用進(jìn)行工作的空氣噴氣發(fā)動機，其構(gòu)造簡單，沒有像渦輪噴氣發(fā)動機的壓氣機和渦輪那樣的復(fù)雜轉(zhuǎn)動部件，進(jìn)入發(fā)動機的空氣壓縮是靠高速氣流的滯止(沖壓增壓)來獲得的。沖壓發(fā)動機主要可以分為兩種類型：亞燃沖壓發(fā)動機(亞聲速燃燒沖壓發(fā)動機)和超燃沖壓發(fā)動機(超聲速燃燒沖壓發(fā)動機)。

燃燒室是亞燃沖壓發(fā)動機的核心部件，由于亞燃沖壓發(fā)動機是在高空條件下工作的，環(huán)境溫度低、燃燒室內(nèi)空氣密度很低、燃燒室入口氣流速度較高，這些因素導(dǎo)致燃燒室點火困難、穩(wěn)定燃燒也比較困難。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決亞燃沖壓發(fā)動機點火和穩(wěn)定燃燒難的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種亞燃沖壓發(fā)動機燃燒室，所述燃燒室的截面為矩形，其底部由多段與其頂部距離不等的底板組成，形成沿所述燃燒室的長度方向順序設(shè)置且依次連通的：隔離段、突擴段、凹腔、等直段和尾噴管；所述突擴段與凹腔內(nèi)設(shè)有支板結(jié)構(gòu)，所述隔離段、突擴段、凹腔的底板距離所述頂部的距離依次增大，所述等直段的底板與所述頂部之間的距離小于所述凹腔的底板與所述頂部之間的距離；所述突擴段與凹腔內(nèi)設(shè)有支板結(jié)構(gòu)，所述支板結(jié)構(gòu)的底端與所述突擴段的底板連接，所述支板結(jié)構(gòu)的頂端伸入所述凹腔上部；所述支板結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有支板腔，所述支板結(jié)構(gòu)上設(shè)有與所述支板腔連通的：燃料流入口、高溫引氣流入口、以及多個噴射孔。

其中，多個所述噴射孔的軸線均垂直于所述燃燒室的長度方向。

其中，所述支板結(jié)構(gòu)的底端固定連接于所述突擴段尾部的底板上，所述支板結(jié)構(gòu)的頂端向所述尾噴管方向傾斜，并延伸至所述凹腔上部。

其中，所述燃料流入口和所述高溫引氣流入口均設(shè)置于所述突擴段的底板上。

其中，所述支板結(jié)構(gòu)由兩塊迎風(fēng)板和一塊背風(fēng)板圍成，所述迎風(fēng)板均與所述隔離段相對，所述背風(fēng)板與所述尾噴管相對；多個所述噴射孔分別設(shè)置于兩塊所述迎風(fēng)板與所述背風(fēng)板的連接處。

其中，兩塊所述迎風(fēng)板與背風(fēng)板連接處均設(shè)有沿所述支板結(jié)構(gòu)長度方向分布的凹槽，所述凹槽的槽底與所述噴射孔連通。

其中，所述支板結(jié)構(gòu)的長度方向與所述燃燒室的長度方向的夾角為45度。

其中，所述支板結(jié)構(gòu)的頂端與所述燃燒室的頂部之間留有間隙。

其中，所述凹腔的長度、與所述凹腔的底板和所述突擴段的底板的高度差之比小于10；所述凹腔的底板與所述等直段的底板的連接處設(shè)有過渡板，所述過渡板的傾斜角為45度。

其中，所述高溫引氣流入口用于將渦輪發(fā)動機內(nèi)的高溫氣流引入所述支板腔。

(三)有益效果

上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點：本發(fā)明一種亞燃沖壓發(fā)動機燃燒室，通過采用突擴段、凹腔以及支板結(jié)構(gòu)的組合，使燃料與來流空氣混合效果好，燃料駐留時間增長；燃料與高溫引氣流在支板腔內(nèi)預(yù)先接觸，使燃料獲得能量，方便快速參與燃燒，點火速度快；凹腔內(nèi)形成低速回流區(qū)，有助于成功點火，形成持續(xù)穩(wěn)定的火焰，有助于火焰?zhèn)鞑ズ头€(wěn)定燃燒；高溫引氣流由渦輪發(fā)動機提供，無需特意配備其他設(shè)備，有效利用渦輪發(fā)動機排出的能量，節(jié)約能源；凹槽的設(shè)置可以對來流空氣產(chǎn)生擾動，形成微小的回流區(qū)，使從噴射孔出來的混合氣與來流空氣進(jìn)行混合，有助于加長燃料在燃燒室內(nèi)的駐留時間。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述亞燃沖壓發(fā)動機燃燒室的側(cè)視圖；

圖2是圖1的仰視圖；

圖3是圖1中支板結(jié)構(gòu)部分的局部放大示意圖；

圖4是圖3的A-A向剖視圖。

其中，1、隔離段；2、突擴段；3、支板結(jié)構(gòu)；31、迎風(fēng)板；32、背風(fēng)板；33、燃料流入口；34、高溫引氣流入口；35、噴射孔；36、凹槽；37、支板腔；4、凹腔；5、等直段；6、尾噴管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。