[发明专利]一种超声速燃烧室凹腔点火装置及超燃冲压发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声速燃烧室，更具体地说，特别涉及一种超声速燃烧室凹腔点火装置及超燃冲压发动机。

背景技术

在超声速燃烧室内，由于燃料处于高速流动中，因此，燃料点火、混合和燃烧通常比较困难，现有技术中，为使燃料更加顺利点火，通常会在点火区域设置凹腔，如此，超声速的气流流过凹腔时会在凹腔内形成回流区，能够使火焰始终驻留在其中，并作为新的火源持续点燃上游输送来的燃料。附图1提供了一种现有技术超声速燃烧室凹腔点火装置结构示意图，参见附图1，该超声速燃烧室凹腔点火装置包括安装座01，安装座01内设置有凹腔02，凹腔02前壁处上方设置有燃料喷孔03，凹腔02内设置有火花塞04。燃料从燃料喷孔03喷射经过凹腔02时，会在凹腔02内形成回流区，如此，火花塞04即可对回流的燃料进行点火。该种超声速燃烧室凹腔点火装置虽然可以在一定程度上加大点火成功的概率，但是由于凹腔结构形式的特殊性，当燃料喷孔持续的不断喷射燃料时，回流到凹腔的燃料很容易出现富集的现象，进而影响燃料与空气的混合比，造成点火的成功率下降，甚至造成点火失败、或者直接熄火等。

综上所述，如何提供一种能有效避免燃料富集，保证燃料与空气具有适当的混合比，加大点火成功率的超声速燃烧室凹腔点火装置成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种超声速燃烧室凹腔点火装置，该超声速燃烧室凹腔点火装置通过其结构设计，能有效避免燃料富集，保证燃料与空气具有适当的混合比，加大点火的成功率。

本发明还提供了包括上述超声速燃烧室凹腔点火装置的超燃冲压发动机。

一种超声速燃烧室凹腔点火装置，包括安装底座，所述安装底座上游设置有燃料喷孔，所述安装底座下游设置有凹腔，所述燃料喷孔与所述凹腔设置于所述安装底座同一平面，所述凹腔底面设置有火花塞，所述火花塞下游方向设置有挡片，所述挡片包括形状相同的左侧挡片和右侧挡片，所述左侧挡片与所述右侧挡片为三角形，所述左侧挡片与所述右侧挡片长度相等的一条边相连接且另一相邻边分别固定在所述凹腔底面上，所述左侧挡片与所述右侧挡片面向所述火花塞方向的夹角α小于180°。

为进一步提升所述挡片对燃料的抬举作用，优选地，所述左侧挡片与所述右侧挡片之间的夹角α小于120°且大于90°。

优选地，所述左侧挡片与所述右侧挡片之间的夹角α为105°。

为进一步实现所述挡片对燃料的抬升作用，优选地，所述挡片的高度为10mm至11mm。

优选地，所述挡片的高度为10.6mm。

优选地，所述左侧挡片和所述右侧挡片顶角处到两侧底角处长度为25mm至26mm。

优选地，所述左侧挡片和所述右侧挡片顶角处到两侧底角处长度为25.6mm。

为进一步加强点火的成功率，优选地，所述火花塞设置于所述左侧挡片与所述右侧挡片两外侧底角之间连线的中点处。

优选地，所述挡片为蒙皮铁片挡片。

本发明还提供了一种超燃冲压发动机，所述超燃冲压发动机包括上述任意一项技术方案所述的超声速燃烧室凹腔点火装置。

本发明的有益效果是：该超声速燃烧室凹腔点火装置在火花塞下游设置有呈一定夹角连接的两个三角形挡片，如此，在燃料喷孔喷射出的燃料回流至凹腔内时，挡片会对燃料起到抬举作用，有效降低了火花塞处燃料发生的富集情况，加大点火的成功率；同时，挡片上沿形成流向涡，能够对燃料与空气均匀搅拌，更利于凹腔内燃料与空气的混合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为背景技术一种超声速燃烧室凹腔点火装置的结构示意图；

图2为本发明超声速燃烧室凹腔点火装置整体结构示意图；

图3为本发明超声速燃烧室凹腔点火装置主视图；

图4为本发明超声速燃烧室凹腔点火装置俯视图；

图5为本发明超声速燃烧室凹腔点火装置挡片的主视图；

图6为本发明超声速燃烧室凹腔点火装置挡片的左视图；

图7为本发明超声速燃烧室凹腔点火装置挡片的俯视图；

图8为无挡片凹腔内部速度流线图；

图9为有挡片凹腔内部速度流线图；

图10为本发明超声速燃烧室凹腔点火装置燃料输示意图。