[发明专利]一种超声速爆震燃烧室及其起爆与自持控制方法

权利要求书

1.一种超声速爆震燃烧室，其特征在于，所述燃烧室包括上壁面和下壁面，设置在燃烧室下壁面的凹腔，和设置在上壁面的扩张型面，以及设置在凹腔上游壁面的热射流爆震起爆装置；所述扩张型面与上水平面夹角为θ，θ的取值范围为0°～10°；还包括燃烧室入口和燃烧室出口，燃烧室入口和燃烧室出口位于爆震室两端，扩张壁面作为上壁面，与等直下壁面一起构成扩张管道，扩张管道中通入超声速流；扩张管道与燃烧室入口及燃烧室出口构成燃烧室；所述燃烧室的的入口设置在最上游，热射流起爆装置的热射流入口设置于燃烧室入口下游。

2.根据权利要求1所述的超声速爆震燃烧室，其特征在于，所述热射流起爆装置为热射流管，用于产生高温高压高速热射流，包括氧化剂接口，可燃气接口，火花塞，以及热射流出口。

3.根据权利要求1所述的超声速爆震燃烧室，其特征在于，所述凹腔为深凹腔或浅凹腔；所述凹腔设置于热射流入口的下游，凹腔内部低速燃烧形成的压力波动通过亚声速通道前传至上游弓形激波面，增强弓形激波的强度，从而加速热射流爆震起爆。

4.根据权利要求1所述的超声速爆震燃烧室，其特征在于，通过调整扩张壁面的角度能够改变流场的不均匀度，从而控制爆震热射流的起爆过程。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的超声速爆震燃烧室的起爆与自持控制方法，其特征在于，热射流喷注到超声速来流中首先诱导形成一道弓形激波，其后会形成亚声速通道，热射流下游的凹腔内部形成的压力震荡通过亚声速通道作用于上游弓形激波，进而促使弓形激波强度增强，从而加速爆震起爆的实现，而改变热射流同凹腔的距离则会控制爆震起爆的进度，在上壁面设计的扩张型壁面在超声速来流中形成膨胀波系，对过驱爆震产生衰减作用，抑制爆震波的前传，通过改变凹腔的尺寸以及扩张型面的角度，最终实现爆震波的相对稳定的自持传播。