[發明專利]一種超聲速爆震燃燒室及其起爆與自持控制方法

有效

• 申請號: 201610886799.8
• 申請日: 2016-10-11
• 公開（公告）號: CN106352372B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 蔡曉東;梁劍寒;林志勇;劉世杰;陳偉強
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: F02K9/62
• 分類號: F02K9/62;F02K7/14;F02C7/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 陳立新

1.一種超聲速爆震燃燒室，其特征在于，所述燃燒室包括上壁面和下壁面，設置在燃燒室下壁面的凹腔，和設置在上壁面的擴張型面，以及設置在凹腔上游壁面的熱射流爆震起爆裝置；所述擴張型面與上水平面夾角為θ，θ的取值范圍為0°～10°；還包括燃燒室入口和燃燒室出口，燃燒室入口和燃燒室出口位于爆震室兩端，擴張壁面作為上壁面，與等直下壁面一起構成擴張管道，擴張管道中通入超聲速流；擴張管道與燃燒室入口及燃燒室出口構成燃燒室；所述燃燒室的的入口設置在最上游，熱射流起爆裝置的熱射流入口設置于燃燒室入口下游。

2.根據權利要求1所述的超聲速爆震燃燒室，其特征在于，所述熱射流起爆裝置為熱射流管，用于產生高溫高壓高速熱射流，包括氧化劑接口，可燃氣接口，火花塞，以及熱射流出口。

3.根據權利要求1所述的超聲速爆震燃燒室，其特征在于，所述凹腔為深凹腔或淺凹腔；所述凹腔設置于熱射流入口的下游，凹腔內部低速燃燒形成的壓力波動通過亞聲速通道前傳至上游弓形激波面，增強弓形激波的強度，從而加速熱射流爆震起爆。

4.根據權利要求1所述的超聲速爆震燃燒室，其特征在于，通過調整擴張壁面的角度能夠改變流場的不均勻度，從而控制爆震熱射流的起爆過程。

5.一種如權利要求1-4任一項所述的超聲速爆震燃燒室的起爆與自持控制方法，其特征在于，熱射流噴注到超聲速來流中首先誘導形成一道弓形激波，其后會形成亞聲速通道，熱射流下游的凹腔內部形成的壓力震蕩通過亞聲速通道作用于上游弓形激波，進而促使弓形激波強度增強，從而加速爆震起爆的實現，而改變熱射流同凹腔的距離則會控制爆震起爆的進度，在上壁面設計的擴張型壁面在超聲速來流中形成膨脹波系，對過驅爆震產生衰減作用，抑制爆震波的前傳，通過改變凹腔的尺寸以及擴張型面的角度，最終實現爆震波的相對穩定的自持傳播。