[发明专利]一种主动调节发动机喷管阻尼来抑制不稳定燃烧的方法

权利要求书

1.一种主动调节发动机喷管阻尼来抑制不稳定燃烧的方法，其特征在于：收敛段外围固定结构与收敛段外壁面形成薄的环形空腔，收敛段外围固定结构上连通二次射流注入装置，与环形空腔相通，收敛段处开设均匀分布的二次流喷嘴，所述二次流喷嘴绕收敛段至少一周，其入口与环形空腔相通，出口位于收敛段内壁面，实现收敛段二次射流的周向喷射，与主流作用，调节喷管阻尼，进而抑制不稳定燃烧；

当需要改变喷管阻尼时,二次射流通过二次射流注入装置对称注入的喷射腔，二次射流在喷射腔形成稳定压强的液流，再均匀的射入收敛段，液体二次流在喷嘴处能很好的雾化形成细微的液滴，除了二次流本身的体积挤压外，雾滴与主流的相互作用还会增强，增加主流流阻，使得集气室压强增大，这类似于增大了机械振动系统的刚度，能降低噪声振动影响；另一方面，二次流雾化区域覆盖住了收敛段内壁面，不稳定的声振能量由原来的经收敛段刚性壁面反弹变为历经雾化微液滴区域反射，后者的吸声系数远大于前者，即导致喷管阻尼的增大；上述机理综合实现增大喷管阻尼、抑制不稳定燃烧的目的。

2.如权利要求1所述的一种主动调节发动机喷管阻尼来抑制不稳定燃烧的方法，其特征在于：所述二次流喷嘴数量至少为6个。

3.如权利要求1或2所述的一种主动调节发动机喷管阻尼来抑制不稳定燃烧的方法，其特征在于：所述二次流喷嘴采用收缩型喷嘴。

4.如权利要求1或2所述的一种主动调节发动机喷管阻尼来抑制不稳定燃烧的方法，其特征在于：所述二次流喷嘴出口总面积与喉部面积比为0.1。

5.如权利要求1或2所述的一种主动调节发动机喷管阻尼来抑制不稳定燃烧的方法，其特征在于：所述二次流喷嘴出口中心位置距喉部的距离为整个收敛段长度的0.5-0.75倍。

6.如权利要求1所述的一种主动调节发动机喷管阻尼来抑制不稳定燃烧的方法，其特征在于：二次射流与主流总压比达到0.75以上。

7.实现如权利要求1所述的一种主动调节发动机喷管阻尼来抑制不稳定燃烧的方法的装置，其特征在于：包括发动机喷管(1)、螺钉垫片(2)、射流注入装置(3)、螺栓(4)、收敛段连接件(5)、端面后置密封O型圈(6)、螺母(7)、集气室连接件(8)、安装拆卸螺钉(9)、集气室(10)、螺栓垫片(11)、可拆卸收敛段(12)、侧面密封O型圈(13)、端面前置密封O型圈(14)；

连接关系为：发动机喷管(1)和可拆卸收敛段(12)之间形成了环形喷射空腔，在喷射空腔有用于与二次射流注入装置(3)相连接的孔；射流注入装置(3)的上端两个用于引入二次射流到喷射腔；射流注入装置(3)的下端一个用于引入主流到集气室(10)；喷管(1)是一个拉瓦尔喷管包含可拆卸收敛段的外围固定结构一体化的喷管，内侧面具有凸台用于与可拆卸收敛段(12)的侧面密封，喷管(1)与可拆卸收敛段(12)固定连接，可拆卸收敛段(12)与喷管(1)收敛段相承接；可拆卸收敛段(12)设有与二次射流注入装置相连接的二次流喷嘴；螺栓(4)、螺母(7)、螺栓垫片(11)用于喷管(1)与收敛段连接件(5)的固定连接；安装拆卸螺钉(9)、螺钉垫片(2)用于喷管(1)和可拆卸收敛段(12)的定位、锁紧、密封效果调节；端面前置密封O型圈(14)放置在可拆卸收敛段(12)前端面的凹槽内，起密封的作用，防止主流气体从可拆卸收敛段(12)前端面和喷管(1)的前端面泄漏；侧面密封O型圈(13)放置在可拆卸收敛段(12)侧面的凹腔内，起密封作用，防止二次射流从可拆卸收敛段(12)外侧和喷管(1)凸台的内侧缝隙泄漏，同时防止主流气体进入喷射空腔；端面后置密封O型圈(6)放置在可拆卸收敛段(12)后端面的凹槽内，起密封的作用，防止二次射流从可拆卸收敛段(12)的后端面与收敛段连接件(5)内端面之间的缝隙泄漏，同时防止空气从此处进入喷射空腔；集气室(10)上端与收敛段连接件(5)配合后在外侧焊接；集气室连接件(8)与集气室(10)下端配合后在外侧焊接，用于整个装置在试验平台上的固定。