一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室

本技术涉及旋转爆震发动机领域，尤其涉及一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室。

背景技术：

1、燃烧可分为两种不同模态：爆燃和爆震。相比于爆燃，爆震不仅拥有更高的热效率及能量释放率，而且还可以实现总压增益。通过将传统航空发动机中的爆燃燃烧室替换为爆震燃烧室，有望进一步提高发动机的综合性能。目前，爆震燃烧室主要有三种类型：脉冲爆震燃烧室、斜爆震燃烧室以及旋转爆震燃烧室。其中，旋转爆震燃烧室具有结构紧凑、推力稳定、只需一次点火便可连续工作等特点，有望最先实现工程实际应用。

2、与燃气涡轮发动机结合成为旋转爆震燃气涡轮发动机是旋转爆震燃烧室的技术应用之一。与传统燃气涡轮发动机相比，旋转爆震燃气涡轮发动机可以减少压气机的级数，精简发动机结构并降低发动机重量。同时旋转爆震燃气涡轮发动机还将具有燃油消耗低、推重比高等优点。然而，旋转爆震燃烧室出口的燃气处于高频脉动状态，这种脉动特性会影响涡轮输出功率的稳定性，加剧叶片所受的气动载荷，降低涡轮的使用寿命及可靠性。并且爆震波的传播方向会影响上述现象的发生。试验结果表明，在旋转爆震燃波传播过程中，可能会出现多种传播模态，包括顺时针传播模态、逆时针传播模态、多波反向对撞模态等。这种爆震波传播方向的不确定性对于涡轮的稳定运行而言是十分不利的。因此，实现对爆震波传播方向的控制，对于推进旋转爆震燃气涡轮发动机的技术发展具有重要的意义。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室，原理简单，结构可靠，可以在旋转爆震燃烧室工作过程中，准确控制爆震波传播方向，从而实现旋转爆震燃烧室与涡轮部件的最优匹配。

2、为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室，包括进气道、油路组件、点火器、爆震燃烧室；

4、所述油路组件与进气道连通，用于向爆震燃烧室提供燃料；

5、所述点火器设置于爆震燃烧室内的前端，用于对进入爆震燃烧室内的燃料-空气掺混气进行点火，以形成旋转爆震燃烧；

6、所述爆震燃烧室设于进气道的后方，包括内壁面、外壁面和偏转楔板；内壁面和外壁面构成一腔室，所述偏转楔板位于腔室内且安装于内壁面上，偏转楔板包括气膜冷却孔和冷却流道；所述气膜冷却孔沿偏转楔板的厚度方向贯穿偏转楔板，所述冷却流道沿偏转楔板的宽度方向设置，且冷却流道与气膜冷却孔在内部连通，冷却流道的外端部与外界连通；其中，冷却气经由冷却流道注入偏转楔板内，然后由气膜冷却孔流出。

7、所述偏转楔板与水平方向的角度为45°；所述偏转楔板的底部设有安装孔，通过安装孔与内壁面连接。

8、所述油路组件包括供油管路和设于供油管路端部的雾化喷头，所述雾化喷头位于进气道内。

9、所述油路组件沿发动机周向均匀布置多组。

10、所述点火器沿发动机周向均匀布置。

11、所述偏转楔板沿爆震燃烧室周向均匀布置。

12、相对于现有技术，本实用新型技术方案取得的有益效果是：

13、本实用新型所述一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室可利用偏转楔板与爆震波诱导斜激波之间的相互作用，在旋转爆震燃烧室运行过程中自动实现爆震波传播方向的准确控制，其原理简单，结构可靠。

技术特征：

1.一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室，其特征在于：包括进气道、油路组件、点火器、爆震燃烧室；

2.如权利要求1所述的一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室，其特征在于：所述偏转楔板与水平方向的角度为45°；所述偏转楔板的底部设有安装孔，通过安装孔与内壁面连接。

3.如权利要求1所述的一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室，其特征在于：所述油路组件包括供油管路和设于供油管路端部的雾化喷头，所述雾化喷头位于进气道内。

4.如权利要求1所述的一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室，其特征在于：所述油路组件沿发动机周向均匀布置多组。

5.如权利要求1所述的一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室，其特征在于：所述点火器沿发动机周向均匀布置。

6.如权利要求1所述的一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室，其特征在于：所述偏转楔板沿爆震燃烧室周向均匀布置。

技术总结
一种爆震波传播方向准确可控的旋转爆震燃烧室，包括进气道、油路组件、点火器、爆震燃烧室；油路组件与进气道连通，用于向爆震燃烧室提供燃料；点火器设置于爆震燃烧室内的前端，用于对进入爆震燃烧室内的燃料‑空气掺混气进行点火，以形成旋转爆震燃烧；偏转楔板位于爆震燃烧室内，偏转楔板与水平方向的角度为45°，偏转楔板包括气膜冷却孔和冷却流道；所述气膜冷却孔沿偏转楔板的厚度方向贯穿偏转楔板，所述冷却流道沿偏转楔板的宽度方向设置，且冷却流道与气膜冷却孔在内部连通。本技术原理简单，结构可靠，可在旋转爆震燃烧室工作过程中，准确控制爆震波传播方向，从而实现旋转爆震燃烧室与涡轮部件的最优匹配。

技术研发人员：朱剑锋,刁博,赵廷,尤延铖
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：20230614
技术公布日：2024/3/12