[发明专利]一种电热型加力燃烧室及工作方法

说明书

本发明公开了一种电热型加力燃烧室及工作方法，属于航空发动机技术领域。所述的电热型加力燃烧室包括外壁环、内壁环、法拉电容、支撑架和电极。所述的多个法拉电容和电极，将从所述电极掠过的气流电离为高温等离子体流，高温等离子体流与未被电离的气流在流道内对流换热变为温度高于涡轮后温度的高温气流，这样就能提高航空发动机的推力。本发明没有管路等设备，不会出现燃油堵塞、喷射难、燃烧震荡等复杂问题。其次，本发明在短时间内提升推力，并不会多余消耗燃油，而是使用法拉电容携带的电能作为加力动力来源。

技术领域

本发明属于航空发动机技术领域，尤其涉及一种电热型加力燃烧室及工作方法。

背景技术

航空发动机为了应对特殊任务，需要在某时段短时间内大幅提高推力，现有的设计思路是在涡轮与拉瓦尔喷管之间添加加力燃烧室，在执行任务时，打开加力燃烧室，利用前方气流中未被燃尽的氧气与燃油燃烧，实现短时间内大幅提升推力。

使用燃油与未被燃尽的氧气燃烧在短时间内提升推力会导致油耗大幅上升，这是因为在加力燃烧室内氧气不充足，燃油燃烧效率降低而造成的。并且燃油、燃油管路、燃油喷射在高速气流中难以控制，且在高亚音速情况下，燃油管路若出现堵塞或其他故障，加力燃烧室就无法正常工作。另外，航空发动机的温度每提高55K，推力就可以提高10％，燃油在燃烧室狭小空间内提供的高温在气流一定的情况下是存在上限的。

发明内容

本发明针对现有技术中加力燃烧室工作时油耗大，并且燃油、燃油管路、燃油喷射在高速气流中难以控制等问题，提供一种电热型加力燃烧室，以克服航空发动机加力燃烧室油耗高、易出故障、气流震荡、气流存在高温上限的技术难题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电热型加力燃烧室，所述的电热型加力燃烧室包括外壁环1、内壁环2、法拉电容3、支撑架4和电极5。

所述的外壁环1和内壁环2均为薄壁圆筒形结构，内壁环2安装于外壁环1 内部。

所述的法拉电容3共有2^N个，N为正整数，法拉电容3间按照圆周整列的方式安装在外壁环1与内壁环2之间。所述的法拉电容3为超级电容，可实现短时间内大功率放电。

所述的支撑架4包括一个支撑圆环和多个支撑杆，支撑圆环通过支撑杆安装在内壁环2的内部，支撑圆环与内壁环2同轴。

所述的电极5为偶数个，电极5安装在支撑圆环背对气流的一侧，相邻两个电极的极性不相同；所述电极5为圆锥体结构，圆锥尖指向气流流动方向。

进一步的，所述的电极5通过内置于所述支撑架4的导线与所述法拉电容3 连接，由法拉电容3向电极5供电。

进一步的，所述的法拉电容3由控制器控制放电过程。

一种电热型加力燃烧室的工作方法，包括以下步骤：

第一步：第一个法拉电容3供电t₁(其中t₁表示供电时间)，第一个法拉电容3停止供电；第二个法拉电容3供电时间t₁，第二个法拉电容3停止供电；其余法拉电容3按照上述方式依次进行供电时间t₁，本步放电时间总共为2^N× t₁；

第二步：相邻的2¹个法拉电容3组成法拉电容组，共分为2^N-1组，第一组法拉电容组供电时间t₂(其中t₂表示供电时间)，第一组法拉电容组停止供电；第二组法拉电容组供电时间t₂，第二组法拉电容组停止供电；其余法拉电容组按照上述方式依次进行供电时间t₂，本步放电时间总共为2^N-1×t₂；