[发明专利]一种超燃冲压发动机的燃料掺混装置

说明书

本发明专利公开了一种超燃冲压发动机的燃料掺混装置，具体涉及超燃冲压发动机的技术领域。一种超燃冲压发动机的燃料掺混装置，包括发动机本体和位于发动机本体内的凹槽，所述发动机本体上设有位于凹槽内的燃料喷注块，所述燃料喷注块上开有多个圆形的第一喷孔，所述发动机本体内还设有位于凹槽一侧的射流空气喷注块，所述射流空气喷注块上开有多个圆形的第二喷孔，所述射流空气喷注块上设有与第二喷孔连通的金属软管，所述金属软管上连接有储气瓶。采用本发明技术方案克服了现有的超燃冲压发动机无法在不改几何构型的情况下促进燃料混合的问题，可用于提高超燃冲压发动机的燃料和空气的混合效率。

技术领域

本发明涉及超燃冲压发动机的技术领域，特别涉及一种超燃冲压发动机的燃料掺混装置。

背景技术

超燃冲压发动机的燃烧过程复杂，往往包含了燃料的喷注、雾化、蒸发、混合、点火以及稳定燃烧等。超燃冲压发动机内燃料的流经时间往往在毫秒量级，燃料混合是实现发动机起动点火和稳定燃烧的重要影响因素，若燃料与空气不能充分的混合，则超燃冲压发动机就不能实现可靠地点火，更别提稳定燃烧产生正推力。尽管燃料最佳的混合状态是达到燃料和空气发生化学反应的恰当比，但往往实际是无法达到的、或者是仅仅能局部达到，因此，尽可能的促进燃料混合，使得燃料混合当量比接进化学恰当比是最合适的方法和常规的手段。

常用的燃料增强混合方法比较多，如异形喷孔以及斜坡喷注等，往往目的都是增强燃料的穿透深度。但以上技术手段往往改变了超燃冲压发动机的理想构型，带来了一定的性能损失，因此，目前急需一款在不改变超燃冲压发动机几何构型的前提下，同时能够增强燃料混合的超燃冲压发动机则极为重要。

发明内容

本发明意在提供一种超燃冲压发动机的燃料掺混装置，以解决现有的超燃冲压发动机无法在不改几何构型的情况下促进燃料混合的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种超燃冲压发动机的燃料掺混装置，包括发动机本体和位于发动机本体内的凹槽，所述发动机本体上设有位于凹槽内的燃料喷注块，所述燃料喷注块上开有多个圆形的第一喷孔，所述发动机本体内还设有位于凹槽一侧的射流空气喷注块，所述射流空气喷注块上开有多个圆形的第二喷孔，所述射流空气喷注块上设有与第二喷孔连通的金属软管，所述金属软管上连接有储气瓶。

技术方案的原理及效果：在使用时，通过储气瓶和射流空气喷注块向发动机本体内喷射空气，借助空气对发动机本体内的超声速气产生堵塞效应(即射流空气与来流相互垂直，会造成来流下游的反压升高，或者说是气流通道变窄造成的阻塞)，使得发动机本体内的流场结构发生改变，从而产生激波串结构。在激波串与发动机本体的壁面边界层、凹槽下部剪切层共同作用下，发动机本体壁面边界层发生分离，凹槽下部剪切层被抬进发动机本体主流中，实现了流场内的涡量增加，从而促进了喷注块内喷注的燃料与空气的高效混合，实现了不改变燃料的喷注方法或发动机的几何构型的前提下增强燃料混合效率的目的。

进一步的，所述金属软管上设有电磁阀。借助电磁阀可实现自动喷注空气，提高了工作效率。

进一步的，所述射流空气喷注块与凹槽之间的间距为发动机整机长度的5％-20％。通过上述设置，可使射流产生的激波串影响到凹槽内，有助于燃料掺混的效率。

进一步的，所有的所述第二喷孔的射流空气流量是发动机本体入口流量的20％。通过上述设置可大大提高发动机的掺混效果。

进一步的，所述射流空气喷注块与发动机本体之间设有“O”型的密封圈。借助密封圈可实现射流空气喷注块与发动机本体连接时的密封，确保了发动机本体内的空气与其外部环境空气吴相对流动，同时又便于对射流空气喷注块进行拆卸和安装。

附图说明

图1是本实施例一种超燃冲压发动机的燃料掺混装置的结构示意图；

图2是本实施例一种超燃冲压发动机的燃料掺混装置的剖视图；