[发明专利]一种电极可伸缩的亚燃冲压燃烧室等离子体点火助燃装置在审
申请号: | 202310053154.6 | 申请日: | 2023-02-02 |
公开(公告)号: | CN115930257A | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
发明(设计)人: | 金迪;郑景隆;牟国鑫;高一飞;崔巍;张志波;贾敏;宋慧敏 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军空军工程大学 |
主分类号: | F23Q3/00 | 分类号: | F23Q3/00;H05H1/24 |
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地址: | 710051 陕西*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电极 伸缩 冲压 燃烧室 等离子体 点火 助燃 装置 | ||
1.一种电极可伸缩的亚燃冲压燃烧室等离子体点火助燃装置,其特征在于,包括燃烧室筒体(1)、周向火焰稳定器(2)、导轨(3)、定轴套筒(4)、滑块(5)、铰接座(6)、滑杆(7)、陶瓷管(8)、高压电极(9);其中
燃烧室筒体(1)呈中空圆柱体型,由高温合金制成;
周向火焰稳定器(2)安装于燃烧室筒体(1)内部,并与燃烧室筒体(1)同轴,其通过连接装置固定于燃烧室筒体内部,靠近燃烧室筒体(1)进口端布置;
导轨(3)内部为长方形槽,沿着与燃烧室筒体(1)轴线平行的方向,开设在燃烧室筒体(1)外壳上;
滑块(5)安装在导轨(3)上,沿导轨(3)自由滑动;
滑杆(7)为折线形杆,包括第一折部和第二折部,第一折部的自由端通过固定销与滑块(5)上的铰接座(6)连接,第二折部与第一折部之间固定连接,具有一定夹角;陶瓷管(8)为空心圆柱体形状,陶瓷管(8)一端与滑杆(7)第二折部的自由端胶粘固定,另一端悬空;等离子体激励装置工作时,深入燃烧室筒体(1)内,激励装置不工作时则退出燃烧室筒体(1);
高压电极(9)安装于陶瓷管(8)内部,高压电极(9)的直径等于或略小于陶瓷管(8)的内径,从而能够插入陶瓷管(8)中;在陶瓷管(8)与滑杆(7)连接的一端,高压电极(9)与陶瓷管(8)平齐,并与高压电源相连;而在陶瓷管(8)的悬空端,高压电极(9)的长度超过陶瓷管(8),并裸露在空气中;
在燃烧室筒体(1)外壳上,沿轴向在导轨(3)的上游开设有位移限制孔,定轴套筒(4)通过固定销安装在位移限制孔中,并能够绕固定销旋转;定轴套筒(4)上开有贯穿孔,其尺寸等于或略大于滑杆(7)的外径,滑杆(7)的第二折部能够穿过定轴套筒(4)上的贯穿孔,并能够在贯穿孔中滑动;
滑杆(7)第二折部穿过定轴套筒(4)上的圆孔,第二折部的自由端与陶瓷管(8)固定,当滑块(5)在导轨(3)中沿轴向运动时,能够实现陶瓷管(8)和高压电极(9)的伸缩,使其远离或接近火焰稳定器(2)。
2.如权利要求1所述的电极可伸缩的亚燃冲压燃烧室等离子体点火助燃装置,其特征在于,周向火焰稳定器(2)采用亚燃冲压燃烧室常见的蒸发腔式火焰稳定器或蒸发管式火焰稳定器,通过固定装置与燃烧室筒体固定连接。
3.如权利要求1所述的电极可伸缩的亚燃冲压燃烧室等离子体点火助燃装置,其特征在于,第二折部与第一折部之间的转折角为150°。
4.如权利要求1所述的电极可伸缩的亚燃冲压燃烧室等离子体点火助燃装置,其特征在于,导轨3开设在燃烧室筒体1外壳上或者直接开设于燃烧室筒体1上,滑块5宽度和高度与导轨3宽度和高度相适应。
5.如权利要求1所述的电极可伸缩的亚燃冲压燃烧室等离子体点火助燃装置,其特征在于,导轨长度为100mm,宽度为10mm,高度为8mm,滑块5长度为50mm,滑块5能够在导轨3上滑动。
6.如权利要求1所述的电极可伸缩的亚燃冲压燃烧室等离子体点火助燃装置,其特征在于,
燃烧室筒体(1)壁厚为9.4mm、内径为234mm、长度为500mm;
定轴套筒(4)底面直径为8mm、高度为8mm,侧壁设有直径为4mm的贯穿孔;
铰接孔的直径为2mm;
滑杆(7)与陶瓷管(8)通过高温胶粘合连接;
高压电极(9)直径为2mm,高压电极(9)从陶瓷管(8)端部露出1-2mm;
陶瓷管(8)的内径为2mm,外径为4mm,高压电极(9)插入陶瓷管(8)中,用高温胶固定。
7.一种电极可伸缩的亚燃冲压燃烧室等离子体点火助燃方法,其基于如权利要求1至6任一项所述的电极可伸缩的亚燃冲压燃烧室等离子体点火助燃装置,其特征在于:当TBCC发动机由涡轮模态向冲压模态转换时,滑块(5)沿导轨(3)向靠近火焰稳定器(2)的方向移动,滑块(5)和滑杆(7)通过铰接座(6)上的铰接孔连接在一起,滑块(5)在导轨内沿轴向运动时,通过铰接座(6)带动滑杆(7)转动;与滑杆(7)相接的陶瓷管(8)在定轴套筒(4)的贯穿孔中向靠近火焰稳定器的方向伸出,陶瓷管(8)内的高压电极(9)作为阳极伸入火焰稳定器内,火焰稳定器壁面作为阴极,当电压足够高时,两电极之间的空气被击穿,产生等离子体。
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