[發明專利]一種軸向補油裂解裝置

有效

• 申請號: 201811574890.1
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109441636B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 吳云;金迪;宋飛龍;賈敏;陳鑫
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: F02C3/14
• 分類號: F02C3/14;F02C7/22
• 代理公司: 11508 北京維正專利代理有限公司
• 代理人: 黃凱;孫銘偵

本發明涉及一種軸向補油裂解裝置，包括兩端通口的預燃裂解室，所述預燃裂解室的內部固定有補油噴注嘴，所述補油噴注嘴的噴油方向沿著預燃裂解室的中心軸向設置，所述補油噴注嘴與供油裝置連通。通過預燃裂解室使得煤油發生裂解，裂解生成的小分子燃料和活性基團，可通入旋轉爆震發動機中，此時可顯著降低旋轉爆震發動機中的起爆能量、縮短起爆時間、提高爆震頻率，達到利用煤油?空氣爆震的目的。

技術領域

本發明涉及航空發動機的技術領域，尤其是涉及一種軸向補油裂解裝置。

背景技術

旋轉爆震發動機的熱循環效率比傳統的燃氣渦輪發動機高30%左右，是國際上軍用航空動力的研究熱點和前沿，有望顯著降低耗油率，用于臨近空間高速突防裝備。

隨著航空航天事業的高速發展，對高性能推進與動力系統的需求日益增加，并且推進與動力系統的性能指標也關系到飛行器的設計參數。為了提高推進系統的性能，采用高效燃燒組織與能量利用方式成為研究中的重要手段。常規動力系統，如渦輪發動機與火箭發動機等都是采用等壓燃燒的方式，循環效率較低。燃燒方式除了爆燃，還有近似等容的爆震燃燒方式。研究表明，爆震燃燒熱力循環效率較高，釋能密度高、釋熱速率極快。基于此原因爆震發動機得到了越來越多的關注，也取得了長足進步，并在航空航天領域具有了工程應用。

而煤油-空氣爆震一直是旋轉爆震發動機的核心技術和國際難題，煤油-空氣混合物直接起爆的能量很大、難以實現。

發明內容

本發明的目的在于提供一種軸向補油裂解裝置，具有可實現煤油-空氣爆震的優點。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種軸向補油裂解裝置，包括兩端通口的預燃裂解室，所述預燃裂解室的內部固定有補油噴注嘴，所述補油噴注嘴的噴油方向沿著預燃裂解室的中心軸向設置，所述補油噴注嘴與供油裝置連通。

通過上述技術方案，將預燃裂解室一端連接在燃室尾端，另一端連接在旋轉爆震發動機上，使用時，先在燃燒室中點燃燃料，使得燃燒室噴出的高溫進入預燃裂解室，此時通過補油噴注嘴沿著預燃裂解室的中心軸線方向且朝著燃燒室端向預燃裂解室中噴入煤油，此時噴入預燃裂解室中的煤油將與燃燒室中噴進預燃裂解室中的高溫氣體接觸，由于煤油燃料分子在發生氧化燃燒之前將首先經歷裂解過程，因此在預燃裂解室中高溫的作用下將使得噴入預燃裂解室中的煤油發生裂解，并生成小分子燃料和活性基團，而裂解成的小分子氣態燃料與活性基團可以顯著降低起爆能量，因此將這些裂解后的小分子燃料和活性基團通入旋轉爆震發動機中時可顯著降低起爆能量、縮短起爆時間、提高爆震頻率，達到利用煤油-空氣爆震的目的。由于補油噴注嘴位于預燃裂解室的中心位置，僅此通過補油噴注嘴進入預燃裂解室中的煤油將在預燃裂解室中均與分布，不易出現煤油在預燃裂解室一側多一側少的情況。

優選的，所述預燃裂解室中設置有調節桿，所述調節桿的軸向與預燃裂解室的中心軸向平行，所述補油噴注嘴滑動連接在調節桿上，所述預燃裂解室上設置有調節補油噴注嘴在預燃裂解室中位置的調節裝置。

通過上述技術方案，由于不同型號的燃燒室在預燃裂解室中產生的溫度不同，而越靠近燃燒室預燃裂解室中的溫度越高，因此為了使得煤油裂解效果更佳，需要根據不同燃燒室的型號調整向預燃裂解室中噴油的位置，以使得噴入預燃裂解室中的煤油處在高效裂解的溫度段處，通過將補油噴注嘴滑動設置在調節桿上，可方便的調節補油噴注嘴在預燃裂解室中的位置。

優選的，所述補油噴注嘴上連接有支盤，所述支盤與調節桿滑動連接。

通過上述技術方案，為了使得補油噴注嘴能夠穩定滑動，在補油噴注嘴上固定有支盤，使用時將支盤滑動連接在調節桿上，然后通過支盤與調節桿的相對運動來改變補油噴注嘴的位置。

優選的，所述調節桿數量為多根，所述支盤與多根調節桿均滑動連接。