[发明专利]一种通过壁面角度变化实现爆轰控制的燃烧室

说明书

本发明提供了一种通过壁面角度变化实现爆轰控制的燃烧室，燃烧室应用于斜爆轰发动机，所述燃烧室的壁面沿周向设置向外侧延伸的斜坡台阶，台阶前侧为诱导壁面且后侧为爆轰稳定壁面，诱导壁面角度和爆轰稳定壁面角度可调。通过壁面角度变化，实现爆轰起爆位置的任意控制，从而控制爆轰发动机的推力等性能。

技术领域

本发明涉及一种燃烧室技术，特别是一种通过壁面角度变化实现爆轰控制的燃烧室。

背景技术

斜爆轰发动机是最有希望让高超音速飞行器达到7倍声速以上的发动机(Y.Zhang,J.Gong,T.Wang,Numerical study on initiation of oblique detonationsin hydrogen-air mixtures with various equivalence ratios,Aerospace ScienceTechnology49(2016)130-134)。随着高超音速飞行器越来越小型化，研制小型的高超音速飞行器的发动机迫在眉睫。爆轰起爆位置作为影响燃烧特性的关键因素获得了广泛的关注。但是，目前对发动机内燃烧控制的研究主要集中在进气道的空燃配比，燃烧室壁面的角度变化。而且传统的燃烧室壁面结构采用光滑或者平直结构，这类结构对稳定爆轰非常不利。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过壁面角度变化实现爆轰控制的燃烧室，通过壁面角度变化，实现爆轰起爆位置的任意控制，从而控制爆轰发动机的推力等性能。

实现本发明目的的技术方案为：一种通过壁面角度变化实现爆轰控制的燃烧室，燃烧室应用于斜爆轰发动机，其特征在于，所述燃烧室的壁面沿周向设置向外侧延伸的斜坡台阶，台阶前侧为诱导壁面且后侧为爆轰稳定壁面，诱导壁面角度和爆轰稳定壁面角度可调。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：通过诱导壁面和爆轰稳定壁面角度变化协同作用，实现不同推力需求、不同燃烧性能需求下的爆轰控制。

下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1是燃烧室在下方的发动机轴向剖面图。

图2是带台阶且壁面可动的燃烧室壁面。

图3是燃烧室在下方的发动机横向剖面图。

图4燃烧室在上方的发动机轴向剖面图。

图5是燃烧室在上方的发动机横向剖面图。

具体实施方式

一种通过壁面角度变化实现爆轰控制的燃烧室，燃烧室应用于斜爆轰发动机，其特征在于，所述燃烧室的壁面沿周向设置向外侧延伸的斜坡台阶，台阶前侧为诱导壁面且后侧为爆轰稳定壁面，诱导壁面角度和爆轰稳定壁面角度可调。诱导壁面绕台阶和诱导壁面的交点转动，爆轰稳定壁面绕台阶和稳定壁面的交点转动。

具体的，诱导壁面和台阶之间通过转动销连接，爆轰稳定壁面和台阶通过转动销连接，转动销在燃烧室外部设置限位销进行纤维固定，防止转动。

诱导壁面角度变化可以实现对超音速来流气体不同程度的预加热，跟爆轰稳定壁面协同作用实现爆轰控制。

诱导壁面和爆轰稳定壁面的转动由特定机械结构实现，具体需要根据飞行器结构，尺寸，发动机结构和尺寸来确定。

诱导段长度，台阶角度，台阶深度根据实际发动机需求确定。