[发明专利]一种复合型旋转爆震燃烧装置

权利要求书

1.一种复合型旋转爆震燃烧装置，包括外环流道、外环喷注装置、中心流道、中心喷注装置、流道端面、点火装置和环形导流锥。其特征在于燃烧装置分为外环旋转爆震区和中心旋转爆震区，两个旋转爆震区独立工作，燃烧产物在燃烧装置外径的1/4～3/4处高速排出。该分区设计有利于提升做功能力，提高室压，拓宽工作范围。

2.根据权利要求1所述的一种复合型旋转爆震燃烧装置，其特征在于：所述喷注装置由多组周向均布的喷注单元组成。外环喷注装置和中心喷注装置分别位于燃烧装置外径的3/4和1/4处，均采用孔孔撞击掺混方式，喷孔周向节距为孔径的5～6倍，燃料与氧化剂喷孔呈30°～90°，反应物通过喷孔进入中心流道并发生撞击，使反应物充分混合，有利于组织爆震燃烧。

3.根据权利要求2所述的一种复合型旋转爆震燃烧装置，其特征在于：在实际工作中，外环喷注单元与中心喷注单元应根据燃料/氧化剂的物性、供给流量等实际需求选择同轴离心、环缝喷孔、孔孔撞击或高速射流引射等掺混方式。

4.根据权利要求1所述的一种复合型旋转爆震燃烧装置，其特征在于：中心流道内径r_i不小于23倍爆震波胞格尺寸(λ)，确保爆震波可以在中心流道和外环流道稳定传播，其中λ应根据实际工作中燃料种类及供给条件确定。

5.根据权利要求1所述的一种复合型旋转爆震燃烧装置，其特征在于：环形导流锥将燃烧装置分为外环旋转爆震区和中心旋转爆震区，其位于燃烧装置外径的1/4～3/4处，任意周向位置的截面为曲边四边形结构，轴向长度与流道宽度相同，确保外环流道与中心流道的爆震波互不干扰。环形导流锥可改变燃烧产物流动方向，使其沿轴向排出产生推力或者驱动高压涡轮做功。

6.根据权利要求1所述的一种复合型旋转爆震燃烧装置，其特征在于：点火装置分别布置在外环流道与中心流道径向长度1/2处某一位置，启动后，可分别点燃外环流道与中心流道中的反应物，形成旋转爆震波，沿周向传播。在点火装置周向逆时针相距45°～90°处设置传感器，用于实时监测爆震波强弱。

7.根据权利要求1所述的一种复合型旋转爆震燃烧装置，其特征在于：外环旋转爆震区与中心旋转爆震区独立工作，两个旋转爆震区交替工作时，可避免某一区域熄爆造成推力丧失，大幅提高工作可靠性。此外，同时在两个旋转爆震区组织旋转爆震燃烧，可提高燃烧装置做功能力。