本发明专利技术公开了一种适用于大尺度宽域冲压燃烧室的多级可伸缩支板结构，包括喷注器壳体、喷注支板和弹性元件，喷注器壳体与燃烧室壁面连接且两者之间构成喷注器内腔室，喷注器壳体上设有燃油出入口，燃烧室壁面上设有连通喷注器内腔室的壁面通孔，喷注支板设置于喷注器内腔室内，并能够通过壁面通孔伸入燃烧室；喷注支板包括由外至内依次套接连接的n级支板，n≥2，各级支板均包括支板壁面，各支板壁面上均设有多个喷注孔，内侧的支板能够向下滑动伸出外侧的支板；弹性元件一端连接在喷注器内腔室的上端内壁，另一端伸入最内侧的支板壁面内腔并与其下端的下限位挡板连接。本发明专利技术为大尺度宽速域冲压燃烧室燃油供给及燃烧组织提供解决方案。供解决方案。供解决方案。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于大尺度宽域冲压燃烧室的多级可伸缩支板结构
[0001]本专利技术涉及超燃冲压发动机
，特别是涉及一种适用于大尺度宽域冲压燃烧室的多级可伸缩支板结构。
技术介绍
[0002]高超声速飞行器以其超强的穿透打击及摧毁能力影响着当今的世界，被国内外学者广泛研究。当前实现高超声速飞行的最佳动力装置为超燃冲压发动机，因其具有比冲高、速度快的优点成为研究热点。燃烧室作为冲压发动机的核心部件，燃烧室内部复杂的流动状态为掺混及可靠的燃烧组织带来困难，特别是跨马赫数飞行、多模态及长时间工作面临巨大挑战。宽速域、大空域及大推力成为冲压发动机未来研究的关键问题，因此，实现宽域冲压发动机高效可靠的燃烧组织，探究超声速高焓来流条件下燃油喷注及掺混增强措施成为重要工作之一。
[0003]大范围跨声速飞行过程中，跨马赫数飞行使得燃烧室处于不同的燃烧模态，不同模态之间气动、喷注及燃烧状态具有较大差距，为宽速域飞行器工作带来挑战。为保证不同飞行状态下的燃烧室性能，冲压燃烧室需要具有与飞行工况相匹配的调节能力，当前大量学者研究采用变几何燃烧室调节燃烧室的面积以实现与飞行工况的匹配。此外，宽速域定几何燃烧室具有固定的流道结构为适应不同飞行工况降低了难度，但单一的喷注及燃烧组织方式只能使用于较窄的飞行工况，宽速域定几何燃烧室在不同飞行状态下需要调节喷注策略及稳燃方案以达到性能要求。燃烧室模态转换需要一种可以调节的喷注器及喷注/稳燃方案，特别是兼顾发动机燃烧室几何结构，因此，有必要提出一种可以调节的喷注结构，以适用于大尺度宽域冲压燃烧室的燃油喷注及燃烧组织。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种适用于大尺度宽域冲压燃烧室的多级可伸缩支板结构，以解决上述现有技术存在的问题，为大尺度宽速域冲压燃烧室燃油供给提供解决方案，为大推力高超声速飞行器宽速域飞行的实现奠定基础。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种适用于大尺度宽域冲压燃烧室的多级可伸缩支板结构，包括喷注器壳体、喷注支板和弹性元件，所述喷注器壳体与燃烧室壁面连接，所述喷注器壳体与所述燃烧室壁面之间构成喷注器内腔室，所述喷注器壳体上设有燃油出入口，所述燃烧室壁面上设有连通所述喷注器内腔室的壁面通孔，所述喷注支板设置于所述喷注器内腔室内，并能够通过所述壁面通孔伸入燃烧室；
[0007]所述喷注支板包括由外至内依次套接连接的n级支板，n≥2，各级所述支板均包括支板壁面，各级所述支板的所述支板壁面的上端均连接有上限位挡板，第1级至第n
‑
1级所述支板的所述支板壁面的下端均连接有下限位挡板，第n级所述支板的所述支板壁面的下端通过底封板密封，各所述支板壁面上均设有多个喷注孔，各所述上限位挡板中均设有通
孔，各所述通孔依次连通；
[0008]最外侧的所述支板通过其上端的所述上限位挡板密封滑动于所述喷注器壳体内并将所述喷注器内腔室分隔为上部的储油腔室和下部的装配腔室，所述燃油出入口连通所述储油腔室，所述壁面通孔周围的所述燃烧室壁面对最外侧的所述支板的所述上限位挡板形成限位；
[0009]相邻两级所述支板中，内侧的所述支板通过其上端的所述上限位挡板密封滑动于外侧的所述支板壁面的内壁面上，内侧的所述支板能够向下滑动伸出外侧的所述支板，外侧的所述支板的所述上限位挡板和所述下限位挡板对内侧的所述支板的所述上限位挡板形成限位；
[0010]所述弹性元件设置于所述喷注器内腔室内，所述弹性元件一端连接在所述喷注器内腔室的上端内壁，另一端穿过各所述通孔后伸入最内侧的所述支板壁面内腔并与其下端的所述底封板连接；在燃油驱动作用下，各级所述支板通过所述壁面通孔能够伸入所述燃烧室，内侧的所述支板能够向下伸出外侧的所述支板；停止供油后，在所述弹性元件的作用下，内侧的所述支板回缩至外侧的所述支板内，各级所述支板复位至所述装配腔室内。
[0011]优选地，各所述支板壁面的外壁面由上端至下端向内倾斜设置，各所述支板壁面的内壁面竖直设置。
[0012]优选地，各所述支板壁面的两侧均设有沿竖向排布的多个所述喷注孔，所述喷注孔直径为0.5～1mm。
[0013]优选地，最外侧的所述支板的所述上限位挡板通过密封圈与所述喷注器壳体内壁密封滑动连接；相邻两级所述支板中，内侧的所述支板的所述上限位挡板通过密封圈与外侧的所述支板壁面的内壁面密封滑动连接。
[0014]优选地，各级所述支板的中心线共线设置并与所述喷注器壳体的中心线共线设置。
[0015]优选地，所述弹性元件的中心线与所述喷注器壳体的中心线共线设置，所述弹性元件一端连接在所述喷注器内腔室的上端内壁中心位置，另一端连接在所述底封板的中心位置。
[0016]优选地，所述喷注支板包括由外至内依次套接连接的3级支板。
[0017]优选地，所述喷注支板的布置方向与所述燃烧室壁面的法线方向呈45
°
～60
°
夹角，所述夹角角度由来流马赫数决定。
[0018]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0019]本专利技术提供一种适用于大尺度宽域冲压燃烧室的多级可伸缩支板结构，基于冲压发动机大尺度定几何燃烧室，使用时，燃油出入口打开，燃油进入到储油腔室，高压燃油驱动喷注支板进入燃烧室，喷注支板中内侧支板依次伸出，各级支板依次限定在固定位置，与此同时，燃油进入喷注支板内部流道，通过喷注孔在燃烧室中进行喷注；停止使用时，燃油从燃油出入口泻出，喷注支板在弹性元件的作用下依次收缩进装配腔室中；为大尺度宽域冲压燃烧室燃油供给及燃烧组织提供了解决方案，为实现高超声速飞行器宽速域飞行奠定基础。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术提供的适用于大尺度宽域冲压燃烧室的多级可伸缩支板结构的剖面结构示意图；
[0022]图2为本专利技术中喷注支板伸入燃烧室时的剖面结构示意图；
[0023]图3为本专利技术中喷注支板的布置方向与燃烧室壁面的法线方向呈一定夹角的侧视示意图；
[0024]图中：1
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喷注器壳体、2
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喷注支板、3
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弹性元件、4
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燃烧室壁面、5
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喷注器内腔室、6
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燃油出入口、7
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壁面通孔、8
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喷注孔、9
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储油腔室、10
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装配腔室、11
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第一级支板、12
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第二级支板、13
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第三级支板、14
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第一级支板壁面、15
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第一级上限位挡本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于大尺度宽域冲压燃烧室的多级可伸缩支板结构，其特征在于：包括喷注器壳体、喷注支板和弹性元件，所述喷注器壳体与燃烧室壁面连接，所述喷注器壳体与所述燃烧室壁面之间构成喷注器内腔室，所述喷注器壳体上设有燃油出入口，所述燃烧室壁面上设有连通所述喷注器内腔室的壁面通孔，所述喷注支板设置于所述喷注器内腔室内，并能够通过所述壁面通孔伸入燃烧室；所述喷注支板包括由外至内依次套接连接的n级支板，n≥2，各级所述支板均包括支板壁面，各级所述支板的所述支板壁面的上端均连接有上限位挡板，第1级至第n
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1级所述支板的所述支板壁面的下端均连接有下限位挡板，第n级所述支板的所述支板壁面的下端通过底封板密封，各所述支板壁面上均设有多个喷注孔，各所述上限位挡板中均设有通孔，各所述通孔依次连通；最外侧的所述支板通过其上端的所述上限位挡板密封滑动于所述喷注器壳体内并将所述喷注器内腔室分隔为上部的储油腔室和下部的装配腔室，所述燃油出入口连通所述储油腔室，所述壁面通孔周围的所述燃烧室壁面对最外侧的所述支板的所述上限位挡板形成限位；相邻两级所述支板中，内侧的所述支板通过其上端的所述上限位挡板密封滑动于外侧的所述支板壁面的内壁面上，内侧的所述支板能够向下滑动伸出外侧的所述支板，外侧的所述支板的所述上限位挡板和所述下限位挡板对内侧的所述支板的所述上限位挡板形成限位；所述弹性元件设置于所述喷注器内腔室内，所述弹性元件一端连接在所述喷注器内腔室的上端内壁，另一端穿过各所述通孔后伸入最内侧的所述支板壁面内腔并与其下端的所述底封板连接；在燃油驱动作用下，各级所述支板通过所述壁面通孔能够伸入所述燃烧室，内侧的所述支板能够向下伸出外侧的所述支板；停止供油后，在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张军龙，冯广俊，鲍文，彭敬辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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