[發明專利]基于氣動虛擬凹腔的超燃沖壓發動機燃燒效率提高方法

有效

• 申請號: 202110600591.6
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113190932B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 馬立坤;李潮隆;夏智勛;趙翔;陳斌斌;馮運超;楊鵬年;趙李北
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F113/06;G06F113/08;G06F119/08
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種基于氣動虛擬凹腔的超燃沖壓發動機燃燒效率提高方法，其特征在于，所述方法包括：

根據預設的超燃沖壓發動機參數，建立設置在燃料噴孔的下游燃燒室壁面上的噴孔噴出氣體時燃燒室中的射流激波結構模型；

從所述射流激波結構模型中獲得燃燒室中形成的弓形激波和臺階后緣的參數；根據所述弓形激波和臺階后緣的參數，得到所述燃燒室中形成的氣動虛擬凹腔的參數，根據所述氣動虛擬凹腔參數對燃燒效率的影響，得到噴孔結構參數和發動機燃燒效率值之間的關系函數；所述噴孔結構參數包括位置參數、數量參數、氣流角度參數、氣流流速參數和氣流流量參數；

根據預設的燃燒效率目標值得到對應的噴孔結構參數，根據得到的噴孔結構參數在燃燒室壁面上設置噴孔。

2.一種基于氣動虛擬凹腔的超燃沖壓發動機燃燒效率提高裝置，其特征在于，所述裝置包括：

射流激波結構建模模塊，用于根據預設的超燃沖壓發動機參數，建立設置在燃料噴孔的下游燃燒室壁面上的噴孔噴出氣體時燃燒室中的射流激波結構模型；

燃燒效率函數生成模塊，用于從所述射流激波結構模型中獲得燃燒室中形成的弓形激波和臺階后緣的參數；根據所述弓形激波和臺階后緣的參數，得到所述燃燒室中形成的氣動虛擬凹腔的參數，根據所述氣動虛擬凹腔參數對燃燒效率的影響，得到噴孔結構參數和發動機燃燒效率值之間的關系函數；所述噴孔結構參數包括位置參數、數量參數、氣流角度參數、氣流流速參數和氣流流量參數；

噴孔參數計算模塊，用于根據預設的燃燒效率目標值得到對應的噴孔結構參數，根據得到的噴孔結構參數在燃燒室壁面上設置噴孔。

3.一種利用權利要求1所述的一種基于氣動虛擬凹腔的超燃沖壓發動機燃燒效率提高方法設計得到的基于氣動虛擬凹腔的超燃沖壓發動機，其特征在于，所述超燃沖壓發動機包括氣動虛擬凹腔產生部件，所述氣動虛擬凹腔產生部件包括設置在燃料噴孔的下游燃燒室壁面上的噴孔，所述噴孔用于向燃燒室中噴入橫向氣流，利用所述橫向氣流在燃燒室中的射流激波結構產生氣動虛擬凹腔。

4.根據權利要求3所述的超燃沖壓發動機，其特征在于，所述氣動虛擬凹腔產生部件還包括冷卻劑儲箱和冷卻劑導管；

所述冷卻劑儲箱和冷卻劑導管連接，所述冷卻劑導管和所述噴孔連接，所述冷卻劑儲箱用于存儲冷卻劑，并通過冷卻劑導管和噴孔將冷卻劑注入所述燃燒室。

5.根據權利要求4所述的超燃沖壓發動機，其特征在于，所述冷卻劑為惰性氣體，所述惰性氣體包括超臨界CO2，超臨界水或普通液態水。

6.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1所述方法的步驟。

7.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1所述方法的步驟。