[發明專利]一種層板式超燃沖壓發動機燃燒室

有效

• 申請號: 201710831675.4
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107894010B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 任志文;戴佳;盧杰;趙勝海;安平;萬麗穎;萬志明;趙政衡;陳尊敬;王春利;肖毅;楊佳壁;周俊偉;萬俊丹;王天綏
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F23R3/16
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明屬于發動機燃燒室技術，特別是涉及一種層板式超燃沖壓發動機燃燒室。本發明層板式超燃沖壓發動機燃燒室包括燃燒室(1)、燃燒室進口(5)、燃燒室出口(7)、層板(2)。其中，所述燃燒室進口(5)氣流為超聲速氣流，燃燒室(1)內部設計有若干層板(2)，將燃燒室(1)分為若干小的燃燒室，超聲速氣流進入燃燒室進口(5)后，在層板(2)的作用下，氣流分為多個通道進入燃燒室(1)內部，燃燒后再從燃燒室出口(7)流出。本發明燃油噴射與層板及燃燒室采用一體化集成，整體結構簡單，熱防護要求低，有效增加了氣流在燃燒室停留的時間，且燃油噴射面積大，覆蓋區域廣，能夠充分燃燒，保證燃燒效率。

技術領域

本發明屬于發動機燃燒室技術，特別是涉及一種層板式超燃沖壓發動機燃燒室。

背景技術

超燃沖壓發動機的主要特點是實現燃料在超聲速內流中的穩定燃燒。由于超聲速空氣流過發動機燃燒室的停留時間很短，要想在極短的時間內與燃料進行高效混合與燃燒是非常困難的事情。目前超燃沖壓發動機燃燒室主要采用中心燃燒或者空腔技術實現超燃沖壓發動機燃燒室的超聲速燃燒與火焰穩定。

美國專利US2008/0092519A1、USPat7797943B2提出了中心燃燒超燃發動機的機理及優越性，空腔燃燒技術已經在俄羅斯Kholod超燃沖壓發動機上得到了應用。但中心燃燒超燃發動機結構復雜，核心氣流的比例偏小，會增加燃燒室的橫截面積?？涨蝗紵龝黾尤紵^程中的壓力損失，且導致燃燒室內壁熱防護負擔較重。考慮到超聲速燃燒性能提升對超燃沖壓發動機的重要意義，因此，本發明提供了一種全新的超燃沖壓發動機燃燒室設計思路。

發明內容

本發明的目的是：提供一種在提升燃燒效率的同時，簡化燃燒室結構，有效降低發動機熱防護難度的層板式超燃沖壓發動機燃燒室。

本發明的技術方案是：

本發明的技術效果是：本發明層板式超燃沖壓發動機工作時，燃燒室進口氣流以超聲速進入發動機燃燒室，在層板的作用下，氣流分為多個通道進入燃燒室，同時由于層板前緣的影響，氣流沿著層板展向形成一系列斜激波串，有效減小了燃燒室中的激波損失。由于層板中附面層較厚，斜激波附面層相互作用，比較容易形成低速回流區，增加了氣流在燃燒室停留的時間，有利于充分燃燒。另外，燃油噴射與層板及燃燒室采用一體化集成，整體結構簡單，噴射面積大，覆蓋區域廣，同時燃燒室溫度越高，霧化效果越好，越有利于燃燒，與航空發動機的蒸發管燃燒室類似。

附圖說明

圖1是一種層板式超燃沖壓發動機燃燒室的主視圖；

圖2是一種層板式超燃沖壓發動機燃燒室的正向視圖，

其中，1燃燒室、2層板、3斜激波串、4燃料噴射小孔、5燃燒室進口、6燃料輸送管路、7燃燒室出口、8燃燒室內壁、9燃油總管、10層板頭部、11附面層、12燃燒室外壁、13層板通道。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明：

參閱圖1、圖2所示，本發明公開了一種層板式超燃沖壓發動機燃燒室。在本實施方式中，所述層板式超燃沖壓發動機燃燒室應用于超燃沖壓發動機中。

本發明層板式燃燒超燃沖壓發動機燃燒室包括燃燒室1、燃燒室進口5、燃燒室出口7、層板2。其中，所述燃燒室為沖壓發動機燃燒室，燃燒室進口5氣流為超聲速氣流。所述燃燒室1內部沿氣流方向設計有若干平行設置的層板2，將燃燒室1間隔分為若干小的燃燒室。超聲速氣流進入燃燒室進口5后，在層板2的作用下，氣流分為多個通道進入燃燒室1內部。

所述層板前緣10為楔形，最前緣尖角處要適當鈍化，楔形角度取決于燃燒室進口5氣流馬赫數與燃燒室1層板通道13高度，楔形角度不宜超過30°。超聲速氣流進入燃燒室進口5后，在層板前緣10的作用下，形成斜激波，在層板2及燃燒室內壁8的反射作用下在層板通道13內形成了一系列斜激波串3。