[发明专利]超燃冲压发动机展向非均匀燃料脉冲喷注装置及使用方法

说明书

本发明公开了超燃冲压发动机展向非均匀燃料脉冲喷注装置及使用方法，涉及超声速燃烧室燃料喷注技术领域，其技术方案要点是：包括相互扣合的喷注主体和封装面板，所述喷注主体与封装面板可拆卸连接；所述喷注主体内沿展向开设有多个燃料喷注支路；所述燃料喷注支路包括燃料支路、控制线通道、压电晶体组件安装腔、过渡管路、横向均压管路和多个喷孔；所述燃料支路、控制线通道以及过渡管路均竖直分布且端部均与压电晶体组件安装腔连通。该装置可以使得超燃冲压发动机的燃料喷注方案由单一变为多样化，可以根据不同区域的起动点火性能、稳焰性能以及燃烧效率等，针对性调整各区域的燃料喷注量和辅助起动点火的脉冲频率。

技术领域

本发明涉及超声速燃烧室燃料喷注技术领域，更具体地说，它涉及超燃冲压发动机展向非均匀燃料脉冲喷注装置及使用方法。

背景技术

在宽速域超燃冲压发动机的研究工作中，对于不同发动机的构型以及不同的飞行马赫数条件下，燃烧室内部的波系结构往往会有较大的改变，波系结构的改变往往会导致燃料的分布不均匀以及燃烧主要区域发生改变。

诸如在马赫数较低的条件下，开式凹腔的超燃冲压发动机燃烧室往往以剪切层燃烧为主，发动机沿展向的中部燃料消耗较多，靠近侧壁的区域燃烧效率低且燃烧较弱，因此需要减少两侧的燃料喷注增加中部燃料的当量比；当马赫数较高的条件下，往往会取消凹腔作为稳焰装置，转而采用支板作为稳焰器，此时由于主流气流速度非常快，侧壁效应非常明显，燃烧主要区域分布在靠近侧壁面的位置，因此需要减少中部的燃料喷注量，增加侧壁燃料的当量比；除此之外，在高马赫数条件下，燃料的燃烧效率由化学反应占主导变为物理掺混效果占主导，脉冲喷注方法可以有效提高掺混效果，提高发动机的起动点火和稳焰性能，同时，频率较高的脉冲喷注可以达到常规持续喷注所产生的相同效果，但在喷注间隙可以节省发动机所消耗的燃料，间接增加了飞行器的航程。

发明内容

本发明的目的是提供超燃冲压发动机展向非均匀燃料脉冲喷注装置及使用方法，该装置解决了背景技术中提出的技术问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：超燃冲压发动机展向非均匀燃料脉冲喷注装置，包括相互扣合的喷注主体和封装面板，所述喷注主体与封装面板可拆卸连接；所述喷注主体内沿展向开设有多个燃料喷注支路；所述燃料喷注支路包括燃料支路、控制线通道、压电晶体组件安装腔、过渡管路、横向均压管路和多个喷孔；所述燃料支路、控制线通道以及过渡管路均竖直分布且端部均与压电晶体组件安装腔连通，所述燃料支路和控制线通道远离压电晶体组件安装腔的端部位于喷注主体的顶部；所述过渡管路远离压电晶体组件安装腔的端部与横向均压管路连通；多个所述喷孔沿展向分布，且多个所述喷孔的端部均与横向均压管路连通，多个所述喷孔远离横向均压管路的端部位于喷注主体的顶部。

本发明进一步设置为：所述压电晶体组件安装腔内设有压电晶体控制组件，与所述压电晶体控制组件连接的控制线路设置于控制线通道中。

本发明进一步设置为：所述喷注主体的顶部开设有与燃料喷注支路数量相同的防热凹槽，所述防热凹槽与喷孔连通。

本发明进一步设置为：所述喷注主体与封装面板上开有相同数量且对应的螺纹孔，所述喷注主体与封装面板螺栓连接。

本发明进一步设置为：所述喷注主体和封装面板的扣合面上设有对应的密封槽，其中一个所述密封槽内装有密封条。

本发明进一步设置为：所述喷注主体和密封面板的底部配合设有扣压式法兰。

本发明还提供超燃冲压发动机展现非均匀燃料脉冲喷注装置的使用方法，具体包括以下步骤：

S1：将本装置通过扣压式法兰将其插入超燃冲压发动机的燃料喷注组件安装位中，并通过所述扣压式法兰采用螺栓紧固压实；

S2：将多个燃料支路分别接入驱动压力不同燃料储罐；