可抑制传热恶化的超燃冲压发动机壁面结构及抑制方法

文档序号:33507253发布日期:2023-03-18 03:19阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种可抑制传热恶化的超燃冲压发动机壁面结构,其特征在于,包括用于为所述燃烧室(6)供油燃烧的燃油喷嘴(8)和用于将液体燃料进行至少一次分流裂解的冷却通道(3);所述的冷却通道(3)延伸设置在所述超燃冲压发动机的进气道(4)、隔离段(5)、燃烧室(6)及喷管(7)的内腔壁面(14)上,;所述冷却通道(3)的入口位于所述进气道(4)的入口处,冷却通道(3)的出口位于所述喷管(7)的出口处;所述冷却通道(3)是由双层壁面围成的通道,在所述的冷却通道(3)在所述内腔轴向延伸方向上依次设有燃油吸热段通道(10)、燃油掺混段通道(11)、燃油裂解段通道(12)和燃油回收段通道(13),所述燃油吸热段通道(10)和燃油裂解段通道(12)均是在所述双层壁面之间,且沿所述内腔壁面(14)周向依次排布的隔板(31)分隔形成的多个等截面通道,所述燃油吸热段通道(10)与燃油裂解段通道(12)的结构完全相同且位置相互对应,所述燃油吸热段通道(10)的出口端与燃油裂解段通道(12)入口端之间的通道即为所述的燃油掺混段通道(11),所述燃油裂解段通道(12)出口端后方的通道即为所述的燃油回收段通道(13);所述的液体燃料在所述的燃油吸热段通道(10)内的多个等截面通道内吸收燃烧室(6)的不均匀热量,并在燃油掺混段通道(11)内充分掺混,达到裂解温度的液体燃料又通过燃油裂解段通道(12)的多个等截面通道进入燃油回收段通道(13)进行液体燃油的回收;在所述燃油回收段通道(13)出口处设有燃油管道(9),所述冷却通道(3)的燃油回收段通道(13)通过燃油管道(9)与油箱(1)相连通,油箱(1)通过管路与旋流泵(2)相连通,旋流泵(2)具有两个出油口,一个出油口通过第一管路与所述的燃油喷嘴(8)相连通,另一个出油口通过第二管路与所述冷却通道(3)的入口相连通。2.如权利要求1所述的可抑制传热恶化的超燃冲压发动机壁面结构,其特征在于,所述超燃冲压发动机的进气道(4)、隔离段(5)、燃烧室(6)及喷管(7)的内腔剖面均呈方形或长方形,所述冷却通道(3)的剖面也呈方形或长方形,与所述内腔剖面形状相适配设置,用于增加结构的可靠性,并防止所述的内腔内壁面出现局部超温现象。3.如权利要求1所述的可抑制传热恶化的超燃冲压发动机壁面结构,其特征在于,所述冷却通道(3)的燃油吸热段通道(10)与燃油裂解段通道(12)的截面为方形或长方形。4.如权利要求1-3任一所述的可抑制传热恶化的超燃冲压发动机壁面结构,其特征在于,所述燃油掺混段通道(11)的起始端位于所述燃烧室(6)内壁面冷却通道(3)总长的40-60%处,所述燃油掺混段通道(11)的长度是所述的燃油吸热段通道(10)长度的4-6倍。5.如权利要求1-3任一所述的超燃冲压发动机壁面结构,其特征在于,所述的液体燃料为碳氢燃料。6.如权利要求5所述的超燃冲压发动机壁面结构,其特征在于,所述的液体燃料为rp-3航空煤油或正癸烷。7.如权利要求1-6所述的超燃冲压发动机壁面结构抑制传热恶化的方法,其特征在于,所述由旋流泵(2)泵出的部分液体燃料,由第二管路进入所述的冷却通道(3),所述的液体燃料通过所述燃油吸热段通道(10)的多个等截面通道a流经燃烧室(6)的内腔壁面(14),对燃烧室(6)进行冷却,在燃烧室内腔壁面(14)不均匀高温的作用下,使所述多个等截面通道a内的液体燃料温度各不相同;所述燃油掺混段通道(11)对所述多个等截面通道a出口处的不同温度的液体燃料进行充分掺混,由于燃油吸热段通道(10)至燃油掺混段通道(11)的通道体积突扩,在所述燃油
掺混段通道(11)内形成了大量的回流区b,降低了燃油吸热段通道(10)出口的油温,对所述燃油裂解段通道(12)入口的压力进行平衡从而强化换热,降低由于温差所导致的流量分配偏差,增强了所述多个等截面通道a中高热流通道内的湍流;同时,所述的回流区b使得多个等截面通道a的液体燃料进行再分配,流体燃料温度达到了裂解温度,从而在进入燃油裂解段通道(12)时发生裂解或在燃油裂解段通道(12)内进行裂解,使燃油裂解段通道(12)内的多个等截面通道a1的流量得到改善,冷却能力得到提升,进而降低了燃烧室(6)的壁面温度;接着裂解吸热的液体燃料由燃油裂解段通道(12)出口,经由燃油管路(9)输送到燃油喷嘴(8)处进行燃烧,对冷却用液体燃料进行再利用。

技术总结
本发明涉及一种可抑制传热恶化的超燃冲压发动机壁面结构,包括用于为所述燃烧室供油燃烧的燃油喷嘴和用于将液体燃料进行至少一次分流裂解的冷却通道,冷却通道延伸设置在所述超燃冲压发动机的进气道、隔离段、燃烧室及喷管的轴向内腔壁面上,且均匀分布在周向内腔壁面上;在冷却通道出口处通过燃油管道与油箱相连通,油箱通过管路与旋流泵相连通,旋流泵具有两个出油口,一个出油口通过第一管路与所述的燃油喷嘴相连通,另一个出油口通过第二管路与所述冷却通道的入口相连通;冷却通道对燃油裂解段通道入口的燃油进行二次分配,降低流量分配偏差,增强高热流通道内的湍流,合理分配并利用燃油的有限热沉,避免传热恶化导致的构件烧毁的现象。构件烧毁的现象。构件烧毁的现象。


技术研发人员:姜俞光 王琪 沙宇 范玮
受保护的技术使用者:西北工业大学
技术研发日:2022.11.23
技术公布日:2023/3/17
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1