[实用新型]一种分布式喷注机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分布式喷注机构，涉及发动机技术领域，尤其是一种应用于脉冲爆震发动机推进剂供给系统的推进剂分布式喷注机构。

背景技术

以空气为主推进剂、汽油为次推进剂的吸气式脉冲爆震发动机，主、次推进剂均采用无阀自适应供给，但主、次推进剂的喷注压力不同，当燃烧室内压力降低时，总是先喷注单一推进剂而不是主、次推进剂的可燃混合物，因此不需要另外的隔离气体。存在的问题是：当主、次推进剂同轴喷注时，主、次推进剂无法充分均匀混合；当主、次推进剂分别由轴向、径向对撞喷注时，主、次推进剂混合较充分，但填充速度降低。

目前，Shchelkin螺旋是脉冲爆震发动机中最常用的爆震增强装置，由于无法对Shchelkin螺旋进行冷却，在使用一段时间后Shchelkin螺旋因烧蚀变形而失效。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本实用新型提出一种分布式喷注机构，该喷注机构也是脉冲爆震发动机的爆震增强装置。

技术方案

一种分布式喷注机构，其特征在于包括喷注杆2、螺旋槽3、喷注孔4、螺旋5和次喷注孔6；喷注杆2的内部为形成容腔的通孔结构，喷注杆的外表面设有等螺距的半圆形螺旋槽3，沿着螺旋槽底部，设有与容腔相通的喷注孔4；在喷注杆2的外圈，嵌入螺旋槽中缠绕有螺旋5，螺旋5上设有若干个次喷注孔6；所述的螺旋5为圆形绕丝，自喷注杆2固定端以绕丝的一半突出螺旋槽3的方式缠绕，长度为螺旋5螺距的6-8倍；其余部分绕丝为半圆形，且与半圆形螺旋槽3外沿平齐；所述喷注孔4或次喷注孔6的直径小于0.5mm，两孔中心间距大于孔径的二倍；所述的喷注孔4与次喷注孔6数量相等。

所述螺旋槽3的半圆形槽的半径不大于喷注杆2半径的1/2。

有益效果

本实用新型提出的一种分布式喷注机构，能很好地解决当主、次推进剂同轴喷注时，主、次推进剂无法充分均匀混合的问题。主推进剂由主推进剂喷注面板轴向喷注，螺旋驱动机构驱动螺旋沿螺旋槽向前移动，使得螺旋槽内所有的次推进剂喷注孔与螺旋上所有的次推进剂次喷注孔完全重合，次推进剂喷入充满主推进剂的燃烧室中，从而瞬间形成双组元可爆混气。根据主、次推进剂当量比和雾化质量要求，可以选择适当的次推进剂容腔压力、喷注孔孔径和分布密度，保证孔中心距大于孔径的二倍即可。次推进剂喷注完成后，螺旋驱动机构驱动螺旋沿螺旋槽向后移动，使螺旋槽内的次推进剂喷注孔与螺旋上的次推进剂次喷注孔再次错开。由于主推进剂轴向填充速度可以很快，而且次推进剂的分布式喷注能让主、次充分混合，从而可提高脉冲爆震发动机的工作频率。

附图说明

图1：本实用新型的分布式喷注机构的结构图

图2：本实用新型A部分的局部放大图

图3：本实用新型的分布式喷注机构中喷注杆2的结构图

图4：本实用新型的分布式喷注机构中螺旋5的结构图

1.次推进剂容腔，2.喷注杆，3.螺旋槽，4.螺旋槽内与容腔相通的次推进剂喷注孔，5.螺旋，6.螺旋上的次推进剂喷注孔。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本实用新型作进一步描述：

实施例1如图4所示：

本实施例的分布式喷注机构包括喷注杆2、螺旋槽3、喷注孔4、螺旋5和次喷注孔6；喷注杆2的内部为形成容腔的通孔结构，内孔直径为10mm，喷注杆的外表面设有等螺距的半圆形螺旋槽3为26个，螺旋槽3的半径为4mm，沿着螺旋槽底部，设有与容腔相通的喷注孔4，喷注孔4的直径为0.4mm；在喷注杆2的外圈，嵌入螺旋槽中缠绕有圆形绕丝螺旋5，螺旋5上设有若干个次喷注孔6，次喷注孔6的直径为0.4mm；所述的螺旋5自喷注杆2固定端以绕丝的一半突出螺旋槽3的方式缠绕，长度为螺旋5螺距的8倍；其余部份绕丝为半圆形，且与半圆形螺旋槽3外沿平齐；所述喷注孔4或次喷注孔6的两孔中心间距大于孔径的二倍；所述的喷注孔4与次喷注孔6数量相等。

本实施例用于脉冲爆震发动机的爆震室，爆震室为圆筒状的一端为主推进剂喷注面板，另一端为敞口结构；爆震室的长度为1800mm，直径为60mm。分布式喷注机构的喷注杆2一端穿过并固定于喷注面板中心，螺旋5穿过喷注面板；分布式喷注机构沿爆震室中心轴延伸至爆震室出口，长度为1800mm。分布式喷注机构的喷注杆2的外径与爆震室内径之比等于1/3，喷注杆2上的螺旋槽3的螺距与爆震室直径相等。