The invention discloses a pulse injection device, a liquid fuel supply system and a scramjet. The pulse injection device includes a valve seat, a valve body fixed to the seat, a valve core arranged inside the valve body and a control device for controlling the action of the valve core; a liquid inlet for liquid fuel input is arranged on the valve seat; a first cavity, a valve body through-hole, a nozzle through-hole and an outlet for liquid fuel output are arranged on the valve body in turn along the axis direction of the valve body, and the first cavity, a valve, and an outlet for liquid fuel output are arranged on the valve body. The body through-hole, nozzle through-hole and outlet are connected in turn along the axis direction; the spool is arranged slippery relative to the valve body in the first cavity along the axis direction; the control device controls the spool to move periodically along the axis direction, and then controls the periodic connection between the inlet and outlet, so that the liquid fuel can be output from the outlet to generate pulsed injection. The pulse injection device of the invention can minimize the influence of water hammer, reduce the hysteresis phenomenon in the pulse process and improve the pulse frequency.
【技术实现步骤摘要】
脉冲喷注装置、液体燃料供应系统及超燃冲压发动机
本专利技术涉及超燃冲压发动机领域,特别地,涉及一种脉冲喷注装置。此外,本专利技术还涉及一种包括上述脉冲喷注装置的液体燃料供应系统,以及包括上述液体燃料供应系统的超燃冲压发动机。
技术介绍
当前高超声速飞行器是各国军事竞争的制高点之一,超燃冲压发动机作为高超声速飞行器的主要动力装置,已成为各国研究的热点问题。目前超燃冲压发动机中大多采用液体燃料横向喷入超声速来流空气的喷注方案,流向距离上液体离开喷注壁面最远的距离被定义为该流向位置上的穿透深度。在超燃冲压发动机研究中,液体燃料在超声速来流中的穿透深度对发动机的燃烧与推力性能具有重要影响,是衡量气液混合效果的重要指标。为了提高射流穿透深度,可以采用增加液体的喷注速度,提高液体的喷注压降的方式,但是这会增加液体燃料的质量流率,从而导致发动机处于富燃状态。目前射流穿透深度已经成为限制超然冲压发动机尺寸的关键因素,亟需一种可行的喷注方案可以在一定的燃料质量流率下提高射流穿透深度,改善气液掺混效率。现有的超燃冲压发动机采用的燃料喷注技术包括被动式掺混增强和主动式掺混增强。被动式掺混增强技术,主要有支板,物理斜坡,气动斜坡,塔式结构等,都不可避免的引入额外的表面积,从而增加了气动阻力,并带来了严重的热防护问题。主动式掺混增强技术包括采用阀门和喷嘴结构等,当阀门突然开启或者关闭时,管路中将会出现压强波动的水击效应,在脉冲过程中产生迟滞现象;在公开发表的文献中,已经提出了通过脉冲喷注液体燃料提高射流穿透深度,但其脉冲频率很低(1Hz),由于超燃冲压发动机中燃料的驻留时间极短需要 ...
【技术保护点】
1.一种脉冲喷注装置,用于提高超燃冲压发动机中液体燃料穿透深度,其特征在于,包括阀座(1)、与阀座(1)固定连接的阀体(2)、设置在阀体(2)内部的阀芯(3)和用于控制阀芯(3)动作的控制装置;所述阀座(1)上设置有供液体燃料输入的进液口;所述阀体(2)上沿所述阀体(2)的轴线方向依次设置有第一空腔(11)、阀体通孔(12)、喷嘴通孔(13)以及用于输出液体燃料的出液口,所述第一空腔(11)、阀体通孔(12)、喷嘴通孔(13)和出液口沿轴线方向依次连通;所述阀芯(3)在所述第一空腔(11)内沿所述轴线方向相对于所述阀体(2)可滑动地布置,所述控制装置控制阀芯(3)沿轴线方向周期性动作,进而控制进液口与出液口周期性连通,使液体燃料由出液口输出生成脉冲喷注。
【技术特征摘要】
1.一种脉冲喷注装置,用于提高超燃冲压发动机中液体燃料穿透深度,其特征在于,包括阀座(1)、与阀座(1)固定连接的阀体(2)、设置在阀体(2)内部的阀芯(3)和用于控制阀芯(3)动作的控制装置;所述阀座(1)上设置有供液体燃料输入的进液口;所述阀体(2)上沿所述阀体(2)的轴线方向依次设置有第一空腔(11)、阀体通孔(12)、喷嘴通孔(13)以及用于输出液体燃料的出液口,所述第一空腔(11)、阀体通孔(12)、喷嘴通孔(13)和出液口沿轴线方向依次连通;所述阀芯(3)在所述第一空腔(11)内沿所述轴线方向相对于所述阀体(2)可滑动地布置,所述控制装置控制阀芯(3)沿轴线方向周期性动作,进而控制进液口与出液口周期性连通,使液体燃料由出液口输出生成脉冲喷注。2.根据权利要求1所述的脉冲喷注装置,其特征在于,所述脉冲喷注装置还包括弹性件(4),所述弹性件(4)以一预压量设置在所述第一空腔(11)中,所述弹性件(4)的一端与所述阀体(2)抵接,所述弹性件(4)的另一端与所述阀芯(3)抵接以朝向所述阀座(1)推抵所述阀芯(3)。3.根据权利要求1所述的脉冲喷注装置,其特征在于,所述控制装置包括线圈(5)、线圈罩(6)和控制器,所述线圈(5)缠绕在阀体(2)的外周上,所述线圈罩(6)套设于缠绕有线圈(5)的阀体(2)外周且与阀体(2)固定连接,所述控制器与线圈(5)电气连接。4.根据权利要求3所述的脉冲喷注装置,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖锋,朱元昊,李清廉,李春,李晨阳,林森,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。