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[发明专利]一种基于型面与释热匹配的超燃冲压发动机设计方法-CN202310696050.7在审
发明人：孙明波;汪洪波;蔡尊;朱家健;杨揖心;陈慧锋;王亚男;王振国 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-06-13 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于型面与释热匹配的超燃冲压发动机设计方法，当发动机结构热防护问题显著且热壅塞效应过高时，采用降低燃烧释热壅塞效应的振荡抑制策略，增加扩张段的扩张角；当发动机结构热防护问题不显著且热壅塞效应过低时，采用增强燃烧释热壅塞效应的振荡抑制策略，减小扩张段的扩张角；当发动机结构热防护问题不显著且热壅塞效应适中时，采用增强或降低燃烧释热壅塞效应的振荡抑制策略，增大或减小扩张段的扩张角。本发明应用于超燃冲压发动机设计技术领域，建立了流道型面与燃烧释热匹配的设计准则，通过避开流动分离与燃烧释热耦合敏感区间，可有效抑制流动分离诱导的燃烧振荡，显著提高了超燃冲压发动机工作的鲁棒性。
一种基于匹配冲压发动机设计方法

[发明专利]一种超声速燃烧室内流场流向截面光学观测装置-CN202011566500.3有效
发明人：蔡尊;匡孝波;朱家健;孙明波 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2020-12-25 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： F23M11/04 文献下载
摘要：本发明公开一种超声速燃烧室内流场流向截面光学观测装置，包括：燃烧室，由依次相连隔离段、凹腔与扩张段组成；内窥镜镜头，内窥镜镜头的镜头端位于隔离段内且朝向凹腔，内窥镜镜头的镜座端位于燃烧室外；导光管，导光管内设有导光通道，内窥镜镜头的镜座端嵌入连接在导光管上对应导光通道一端的位置；相机，相机的镜头嵌入连接在导光管上对应导光通道另一端的位置。通过在隔离段上设置内窥镜镜头，并通过导光管内的导光通道使得相机对超声速燃烧室内流场的横向截面成像，实现对内流场横向截面的光学观测，可以在不设置玻璃观察窗的前提下进行超声速燃烧室内流场横向截面的冷态流场以及燃烧流场的光学观测，同时不会引起较大的流场干扰。
一种超声速燃烧室内流流向截面光学观测装置

[发明专利]超燃冲压发动机燃烧实时主动补氧调控方法及装置-CN202310717712.4在审
发明人：孙明波;朱家健;汪洪波;蔡尊;罗天罡;田轶夫;万明罡 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： F02C9/00 文献下载
摘要：本发明提出一种超燃冲压发动机燃烧实时主动补氧调控方法及装置，包括：实时获取燃烧室内壁面压力数据及火焰自发光辐射数据；基于火焰燃烧状态判别准则以及当前获取的燃烧室内壁面压力数据及火焰自发光辐射数据，确定当前火焰燃烧状态；根据当前火焰燃烧状态，生成相应的控制信号给燃烧室对应的氧气喷注阀门实现主动补氧和燃烧主动调控。本发明能强化燃烧效果，提高燃烧效率，能够提高燃烧控制的精度和稳定性。
冲压发动机燃烧实时主动调控方法装置

[发明专利]一种低成本超声速液体射流喷注雾化数值仿真方法-CN202210809168.1有效
发明人：周曜智;李清廉;蔡尊;李晨阳 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-07-11 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：本发明公开一种低成本超声速液体射流喷注雾化数值仿真方法，包括如下步骤：建立连续液柱模型，将连接液柱模型添加至ICEM软件中并划分网格，得到连续液柱网格；在连续液柱网格的液柱终止截面、被风侧面上分别添加液柱破碎初始液滴与剪切破碎初始液滴；基于添加液柱破碎初始液滴与剪切破碎初始液滴的连续液柱模型进行超声速液体射流雾化仿真，并基于仿真结果实现对下游液滴空间分布、粒径信息的快速预测。本发明应用于数值模拟领域，可对超声速燃烧室中液体射流在不问位置处的粒径信息实现快速预测，不仅合理的回避了较为复杂且成本较高的一次破碎过程，还解决了当前一次破碎、二次破碎难以链接计算的问题，有效地节省了人力物力成本。
一种低成本超声速液体射流雾化数值仿真方法

[发明专利]一种适用于宽范围冲压发动机的燃油喷嘴-CN202111614429.6有效
发明人：孙明波;顾瑞;李佩波;安彬;蔡尊;董泽宇;姚轶智;王泰宇;陈继凯;李梦磊 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： F23R3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于宽范围冲压发动机的燃油喷嘴，包括外壳与油路控制器，外壳上设有第一喷注口与第二喷注口；油路控制器上具有节油管路与等直管路，节油管路通过第一连接通道、第二连接通道与第一喷注口、第二喷注口相通，等直管路通过第一连接通道、第二连接通道与第一喷注口、第二喷注口相通；节油管路、等直管路、第一连接通道、第二连接通道上均设有电磁阀。该燃油喷嘴不仅能够在发动机上实现一个喷注点兼顾小孔喷注、大孔喷注及大小孔组合喷注，还能快速调节喷注压力，有利于发动机推力状态的快速响应，大大简化了冲压发动机燃油管路的设计难度，集成优化了燃油喷注方案，使发动机能够在较宽的马赫数范围内获得更好的燃油供应状态。
一种适用于范围冲压发动机燃油喷嘴

[发明专利]一种速度型面可调的流体生成系统-CN202011472882.3有效
发明人：姚轶智;孙明波;蔡尊;李佩波;杨揖心;顾瑞 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2020-12-15 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G01M9/00 文献下载
摘要：本发明公开一种速度型面可调的流体生成系统，包括气流管道，气流管道包括：速度型面调节段，速度型面调节段内设有调节机构，以调节气流的速度型面；速度型面发展段，与速度型面调节段相连，以调节气流速度型面的边界层厚度；速度型面观察段，与速度型面发展段相连，速度型面观察段内设有检测机构，以检测气流的速度型面。其基于调节机构，实现不同速度型面的产生与控制，从而能够在细致的流场分析实验中，模拟实际工程中存在的速度不均匀的速度型面，从而分析速度不均匀对流场特性和设备性能的影响；并通过检测机构进行速度型面测量分析，反馈调节格栅结构和发展段长度，达到目标流体速度型面，得到流场较为精准，满足精细光学流场分析的要求。
一种速度可调流体生成系统

[发明专利]基于进气道非均匀气流的超声速燃烧室燃油喷注设计方法-CN202110028770.7有效
发明人：王亚男;孙明波;王翼;杨揖心;汪洪波;蔡尊 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-01-11 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本申请涉及一种基于进气道非均匀气流的超声速燃烧室燃油喷注设计方法，包括：根据超声速进气道参数和发动机参数得到燃烧室的喷孔参数，包括喷孔数量、喷孔分组和喷孔孔径范围。根据燃油扩散特性和点火延迟特性得到喷孔的设置距离范围。根据燃烧室中低速气流区的分布角度得到喷孔的设置角度范围，根据分布角度在气流流向截面中的角度占比得到各组喷孔的全局当量比。上述方法基于燃料在燃烧室流向截面上的气流流速的周向分布特征确定喷孔的设置方式，能够提高燃油在燃烧室圆截面周向和径向的掺混燃烧效率，进而提升发动机推力性能。
基于进气道非均匀气流超声速燃烧室燃油设计方法

[发明专利]并联式多路滑动弧等离子体点火器及超燃冲压发动机-CN202110894721.1有效
发明人：朱家健;冯戎;田轶夫;蔡尊;孙永超;王成龙;汪洪波;孙明波 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-08-05 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： F02K7/10 文献下载
摘要：并联式多路滑动弧等离子体点火器及超燃冲压发动机，包括圆柱形绝缘体、多个钨针电极、放电支路和电源，所述圆柱形绝缘体外套装有筒状的金属外壳，金属外壳作为放电地极，通过导线与大地连接；所述多个钨针电极作为多个放电阳极，所述多个钨针电极围绕圆柱形绝缘体的中心轴线呈圆周均匀分布在圆柱形绝缘体中，各钨针电极的顶端均伸出圆柱形绝缘体之外，各钨针电极的底端均通过导线对应连接一路放电支路，各放电支路并联后连接电源，形成并联式多路放电电路。本发明能够实现多路滑动弧等离子体放电，同时通过并联式多路放电电路，能够显著增加瞬时功率和局部区域的功率密度，有助于生产更大的初始火核，缩短点火时间，提高点火成功率。
并联式多路滑动等离子体点火器冲压发动机

[发明专利]大尺度超燃冲压发动机燃烧室设计方法-CN202210662376.3在审
发明人：孙明波;李凡;赵国焱;朱家健;蔡尊;梁昌海;周曜智;马光伟;刘铭江;李岩松 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-06-13 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种大尺度超燃冲压发动机燃烧室设计方法，包括：S1.构造燃烧室模型，并基于所述燃烧室模型获取所述燃烧室模型的燃料喷注位置，并基于所述燃料喷注位置确定出处于上游的上游段和处于下游的燃烧段；S2.基于获取的δ‑Da缩放准则对所述燃烧室模型的所述上游段和所述燃烧段分别进行放大，获取全尺寸燃烧室；其中，所述δ‑Da缩放准则包括：用于对所述上游段进行缩放的第一准则，用于对所述燃烧段进行缩放的第二准则。本发明的方案可以大大降低全尺寸大尺度超燃冲压发动机燃烧室设计的时间、经济成本。
尺度冲压发动机燃烧室设计方法

[发明专利]大尺度冲压发动机超燃模态喉部补偿设计方法-CN202210697598.9在审
发明人：孙明波;赵国焱;李凡;马光伟;刘铭江;蔡尊 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-06-20 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供一种大尺度冲压发动机超燃模态喉部补偿设计方法，通过开展缩尺发动机燃烧数值仿真，提取缩尺发动机其燃烧室喉部位置处边界层厚度；估算由缩尺发动机等比放大到大尺度发动机后其进气道来流雷诺数差异和边界层厚度差异；在等比放大后的大尺度发动机其燃烧室喉部位置处，依据所述边界层厚度差异，缩小喉部大小，使得等比放大后的大尺度发动机其边界层厚度与对应的缩尺发动机其燃烧室喉部位置处边界层厚度接近甚至相同，以此确保尺度变化前后燃烧室燃烧效果相同。
尺度冲压发动机超燃模态喉部补偿设计方法

[发明专利]一种大尺度冲压发动机燃烧室及冲压发动机-CN202011406720.X有效
发明人：赵国焱;孙明波;蔡尊;杨揖心;王振国 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2020-12-04 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： F23R3/28 文献下载
摘要：本发明公开一种大尺度冲压发动机燃烧室及冲压发动机，包括沿燃烧室来流方向依次相连的燃烧室入口段、消波扩张段与燃烧室出口段以及支板火焰稳定器；所述消波扩张段的型线为消波特征线，所述消波扩张段与燃烧室入口段、燃烧室出口段均平滑相连；所述支板火焰稳定器设在燃烧室的轴线上且位于消波扩张段与燃烧室出口段连接处的位置。通过采用支板火焰稳定器提高燃料混合效果与燃烧效率；而且采用消波设计的燃烧室壁面构型可以有效降低燃烧室内的激波强度；同时通过匹配燃烧室壁面构型的支板火焰稳定器型面设计，降低支板前缘的激波强度。
一种尺度冲压发动机燃烧室

[发明专利]一种适用于宽马赫数范围的冲压发动机喷嘴-CN202110626407.5有效
发明人：顾瑞;孙明波;李佩波;蔡尊;姚轶智 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-06-04 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： F02K7/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于宽马赫数范围的冲压发动机喷嘴，包括供油管与第一壳体，所述第一壳体内部设有互不相通的第一容腔与第二容腔；所述第一壳体上设有与第一容腔相通的第一燃油进口与第一喷注口，以及与第二容腔相通的第二燃油进口与第二喷注口，所述第一喷注口的口径大于所述第二喷注口的口径；所述供油管通过连通机构连接在第一壳体上。通过控制连通机构在第一形态、第二形态与第三形态之间切换，实现了同一个供油，在不同喷注深度及喷注油量之间的相互切换，降低了冲压发动机燃油管路设置的复杂程度，同时优化了燃油喷注方案，使发动机能够获得更好的燃油供应，可以获得更优的燃烧效果，提高了燃油的利用率，降低了油耗。
一种适用于马赫数范围冲压发动机喷嘴

[发明专利]超燃冲压发动机滑动弧级联放电凹腔稳焰装置-CN202110914508.2有效
发明人：朱家健;田轶夫;冯戎;蔡尊;孙永超;王成龙;汪洪波;孙明波 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-08-10 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： F23R3/28 文献下载
摘要：本发明提供一种超燃冲压发动机滑动弧级联放电凹腔稳焰装置，在超燃冲压发动机燃烧室的凹腔前端设置阶梯状凹腔前壁，凹腔前壁的各级阶梯上均设置有交流滑动弧电极结构，能够产生交流滑动弧放电。位于上方的第一级交流滑动弧电极结构中的导轨电极可与位于下方的第二级交流滑动弧电极结构的第一排辅助放电结构中的点电极间形成放电，增加滑动弧放电长度和作用范围，能够产生“一上一下”级联式交流滑动弧放电。本发明能够形成随燃烧室内流场运动的等离子体通道，具有放电面积大、持续时间长、作用范围广等特点，提高超燃冲压发动机宽范围飞行条件和极端工况下的稳焰能力。
冲压发动机滑动级联放电凹腔稳焰装置

[发明专利]一种富燃燃气发生控制系统及控制方法-CN202110019092.8有效
发明人：姚轶智;孙明波;蔡尊;李佩波;杨揖心;顾瑞;董泽宇 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-01-07 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： F02K9/56 文献下载
摘要：本发明公开一种富燃燃气发生控制系统及控制方法，该控制系统包括燃料储罐、燃料导管、燃气发生段与燃料喷注段；燃气发生段上设有燃气发生组件，以产生高温燃气；燃料喷注段上具有喷注结构，以将燃料喷注至燃料喷注段形成富燃燃气；燃料导管上设有控制组件，以控制燃料喷注量。首先通过燃气发生组件产生高温燃气，随后通过喷注结构将燃料喷注至高温燃气中，产生高温富燃燃气，进而能够更加全部的进行反应混合层的可视化实验，由于高温燃气中喷入适量燃料，会导致燃气不充分的燃烧反应进而产生微米乃至纳米级别碳颗粒，流场中存在的微小碳颗粒可以作为可视化精密测量手段的示踪粒子，解决高温燃气不好布撒示踪粒子导致的反应混合层测量难题。
一种燃气发生控制系统控制方法

[发明专利]基于介质阻挡放电的超燃冲压发动机燃烧增强装置-CN202110859002.6有效
发明人：朱家健;田轶夫;冯戎;蔡尊;孙永超;王成龙;汪洪波;孙明波 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2021-07-28 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： F02K7/20 文献下载
摘要：本发明提供一种基于介质阻挡放电的超燃冲压发动机燃烧增强装置，将介质阻挡放电与超燃冲压发动机的凹腔相结合，借助凹腔台阶或金属底壁实现沿面介质阻挡放电。本发明通过介质阻挡放电促使流场局部电离形成等离子体，增加等离子体与燃烧室内气流的作用面积，有望增强燃料与空气的掺混，增加凹腔内活性粒子数，改变化学反应路径，有效强化燃烧，提高燃烧效率，增加火焰稳定性。
基于介质阻挡放电冲压发动机燃烧增强装置

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