[發明專利]一種主動調節發動機噴管阻尼來抑制不穩定燃燒的方法

有效

• 申請號: 201610370082.8
• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN106050470B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 曾海波;謝侃;郭常超;岳明輝;王寧飛
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02K1/78
• 分類號: F02K1/78
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙)11639
• 代理人: 唐華

1.一種主動調節發動機噴管阻尼來抑制不穩定燃燒的方法，其特征在于：收斂段外圍固定結構與收斂段外壁面形成薄的環形空腔，收斂段外圍固定結構上連通二次射流注入裝置，與環形空腔相通，收斂段處開設均勻分布的二次流噴嘴，所述二次流噴嘴繞收斂段至少一周，其入口與環形空腔相通，出口位于收斂段內壁面，實現收斂段二次射流的周向噴射，與主流作用，調節噴管阻尼，進而抑制不穩定燃燒；

當需要改變噴管阻尼時,二次射流通過二次射流注入裝置對稱注入的噴射腔，二次射流在噴射腔形成穩定壓強的液流，再均勻的射入收斂段，液體二次流在噴嘴處能很好的霧化形成細微的液滴，除了二次流本身的體積擠壓外，霧滴與主流的相互作用還會增強，增加主流流阻，使得集氣室壓強增大，這類似于增大了機械振動系統的剛度，能降低噪聲振動影響；另一方面，二次流霧化區域覆蓋住了收斂段內壁面，不穩定的聲振能量由原來的經收斂段剛性壁面反彈變為歷經霧化微液滴區域反射，后者的吸聲系數遠大于前者，即導致噴管阻尼的增大；上述機理綜合實現增大噴管阻尼、抑制不穩定燃燒的目的。

2.如權利要求1所述的一種主動調節發動機噴管阻尼來抑制不穩定燃燒的方法，其特征在于：所述二次流噴嘴數量至少為6個。

3.如權利要求1或2所述的一種主動調節發動機噴管阻尼來抑制不穩定燃燒的方法，其特征在于：所述二次流噴嘴采用收縮型噴嘴。

4.如權利要求1或2所述的一種主動調節發動機噴管阻尼來抑制不穩定燃燒的方法，其特征在于：所述二次流噴嘴出口總面積與喉部面積比為0.1。

5.如權利要求1或2所述的一種主動調節發動機噴管阻尼來抑制不穩定燃燒的方法，其特征在于：所述二次流噴嘴出口中心位置距喉部的距離為整個收斂段長度的0.5-0.75倍。

6.如權利要求1所述的一種主動調節發動機噴管阻尼來抑制不穩定燃燒的方法，其特征在于：二次射流與主流總壓比達到0.75以上。

7.實現如權利要求1所述的一種主動調節發動機噴管阻尼來抑制不穩定燃燒的方法的裝置，其特征在于：包括發動機噴管(1)、螺釘墊片(2)、射流注入裝置(3)、螺栓(4)、收斂段連接件(5)、端面后置密封O型圈(6)、螺母(7)、集氣室連接件(8)、安裝拆卸螺釘(9)、集氣室(10)、螺栓墊片(11)、可拆卸收斂段(12)、側面密封O型圈(13)、端面前置密封O型圈(14)；

連接關系為：發動機噴管(1)和可拆卸收斂段(12)之間形成了環形噴射空腔，在噴射空腔有用于與二次射流注入裝置(3)相連接的孔；射流注入裝置(3)的上端兩個用于引入二次射流到噴射腔；射流注入裝置(3)的下端一個用于引入主流到集氣室(10)；噴管(1)是一個拉瓦爾噴管包含可拆卸收斂段的外圍固定結構一體化的噴管，內側面具有凸臺用于與可拆卸收斂段(12)的側面密封，噴管(1)與可拆卸收斂段(12)固定連接，可拆卸收斂段(12)與噴管(1)收斂段相承接；可拆卸收斂段(12)設有與二次射流注入裝置相連接的二次流噴嘴；螺栓(4)、螺母(7)、螺栓墊片(11)用于噴管(1)與收斂段連接件(5)的固定連接；安裝拆卸螺釘(9)、螺釘墊片(2)用于噴管(1)和可拆卸收斂段(12)的定位、鎖緊、密封效果調節；端面前置密封O型圈(14)放置在可拆卸收斂段(12)前端面的凹槽內，起密封的作用，防止主流氣體從可拆卸收斂段(12)前端面和噴管(1)的前端面泄漏；側面密封O型圈(13)放置在可拆卸收斂段(12)側面的凹腔內，起密封作用，防止二次射流從可拆卸收斂段(12)外側和噴管(1)凸臺的內側縫隙泄漏，同時防止主流氣體進入噴射空腔；端面后置密封O型圈(6)放置在可拆卸收斂段(12)后端面的凹槽內，起密封的作用，防止二次射流從可拆卸收斂段(12)的后端面與收斂段連接件(5)內端面之間的縫隙泄漏，同時防止空氣從此處進入噴射空腔；集氣室(10)上端與收斂段連接件(5)配合后在外側焊接；集氣室連接件(8)與集氣室(10)下端配合后在外側焊接，用于整個裝置在試驗平臺上的固定。