[发明专利]超声速喷灯的气体燃烧装置

说明书

技术领域

本发明涉及喷灯技术领域，具体而言，涉及一种超声速喷灯的气体燃烧装置。

背景技术

目前，现有技术中的超声速喷灯主要依靠气态燃料与高温气体接触并自燃以产生超声速火焰，高温气体的温度对超声速火焰的影响比较大。高温气体是在气体燃烧装置内形成的，气态燃料、氧气以及空气三者在气体燃烧装置的燃烧室内混合并点燃而形成的，具体过程如下，氧气和空气在独立与燃烧室的混合腔内混合，然后由混合腔通入燃烧室，与此同时，气态燃料也通入燃烧室，启动燃烧室内的点火器使得燃烧室内的混合气燃烧并形成高温气体，该高温气体从燃烧室的超声速喷射口喷出。之所以向燃烧室内通入空气是为使得随后生成的高温气体中氧气含量与空气中氧气含量基本一致，为后续的超声速火焰的研究提供基础。首先，燃烧室内的生成的高温气体会对气体燃烧装置造成损坏，进而影响整个超声速喷灯的性能。

其次，在上述过程中，氧气与气态燃料的流量决定了高温气体的温度范围，但是，由于氧气和空气在进入燃烧室之前已经混合，因此，调节燃烧室内的氧气流量比较困难，进而无法控制高温气体的温度，影响最后形成的超声速火焰的性能。

再次，通过在燃烧室内穿设燃料喷管，燃料喷管喷出的燃料气体与高温气体的朝向相同，进而生成超声速火焰。由于燃烧室内温度很高，这样，燃料喷管位于燃烧室内的部分的外表面容易被烧坏。

发明内容

本发明旨在提供一种超声速喷灯的气体燃烧装置，以降低现有技术中燃烧室内生成的高温气体对气体燃烧装置造成的损坏。

为了实现上述目的，本发明提供了一种超声速喷灯的气体燃烧装置，包括：身部燃烧器，具有燃烧室，燃烧室具有第一进气口和第一排气口；第一点火装置，设置在身部燃烧器上，气体燃烧装置还包括：颈部掺混器，设置在身部燃烧器上并且位于第一进气口处，颈部掺混器具有第一气体通道，第一气体通道通过第一进气口与燃烧室相连通，颈部掺混器上设置有朝向第一进气口的气体第一喷口，气体第一喷口呈环形分布在第一气体通道的外围。

进一步地，气体第一喷口为环形喷口或包括呈环形分布的多个喷口。

进一步地，颈部掺混器上设置有多个气体流道，各气体流道的一端均形成朝向第一气体通道的内部的气体第二喷口，多个气体第二喷口的设置位置呈环形分布，各气体流道的轴线偏离第一气体通道的轴线且偏离方向相同。

进一步地，颈部掺混器上设置有环形的气体腔，气体第一喷口与气体腔相连通。

进一步地，本发明的超声速喷灯的气体燃烧装置还包括燃料喷射器，设置在颈部掺混器上，燃料喷射器包括：超声速喷管，具有第二进气口和第二排气口，第二进气口对应第一排气口；第二基体，具有第二气体通道，第二气体通道与第二排气口相连通，第二基体上设置有朝向第二气体通道的内部的第二燃料喷射口；第二点火装置，设置在第二基体上并用于点燃第二气体通道的内部的气体。

进一步地，第二气体通道的流通截面积大于第二排气口的流通截面积。

进一步地，身部燃烧器还包括：第一冷却腔，具有第一进料口和第一出料口，燃烧室设置在第一冷却腔所围成的空间内。

进一步地，燃烧室具有扩张段，扩张段的流通截面积大于第一气体通道的流通截面积，第一点火装置设置在扩张段上。

进一步地，本发明的超声速喷灯的气体燃烧装置还包括：头部注射器，设置在颈部掺混器上，颈部掺混器位于头部注射器和身部燃烧器之间，头部注射器包括氧气喷射口、空气喷射口和第一燃料喷射口，氧气喷射口、空气喷射口和第一燃料喷射口均朝向第一气体通道。

进一步地，头部注射器还包括：氧气流道，与氧气喷射口相连通；第一燃料流道，与第一燃料喷射口相连通，在第一进气口到第一排气口的方向上，氧气流道与第一燃料流道之间的距离逐渐收缩。

应用本发明的技术方案，各种气体经第一气体通道和第一进气口进入燃烧室内并被第一点火装置点燃，燃烧后形成高温气体并经第一排气口喷出。由于颈部掺混器上设置有朝向第一进气口的气体第一喷口，并且气体第一喷口呈环形分布，这样，经气体第一喷口喷出的气体形成环形气膜。第一气体通道位于气体第一喷口所围成的区域内，这样，经气体第一喷口喷出的气体所形成的环形气膜保护了燃烧室的内壁，使得燃烧后形成的高温气体不会与燃烧室的内壁直接接触，而是先与上述气膜接触，气膜能够有效阻挡该高温气体。由上述分析可知，本发明的气体燃烧装置能够降低由燃烧室内生成的高温气体所造成的损坏。

附图说明