一种燃烧室混合增强装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种燃烧室混合增强装置，在燃料喷嘴的进出口之间增加一个声学凹腔，燃料喷嘴安装在燃烧室室壁上，燃料经燃料喷嘴入口、声学凹腔、燃料喷嘴出口进入燃烧室内。本发明专利技术增强燃烧室混合，结构简单、无热防护问题，燃烧室流动损失小，扰动能量利用率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机领域，具体涉及航空发动机燃烧室混合增强装置。
技术介绍
燃烧发生的前提是燃料和氧化剂达到分子量级的混合，而在吸气式航空发动机 (如涡轮发动机和冲压发动机等)燃烧室内，空气流和燃料流从不同入口进入燃烧室，呈非 预混状态。由于气流速度高、驻留时间短，对燃料和氧化剂的快速有效混合提出了挑战。因 此如何增强混合是决定该类燃烧室设计成功与否的一个关键问题。混合增强技术的原理基本都是采用不同方式产生旋涡，将空气卷入燃料流核心， 增大燃料与空气接触面积，使得分子扩散能更充分地进行，一般可将其分为两类主动式和 被动式。主动式混合增强方法通常采用主动控制的外部扰动来激发燃料与氧化剂混合层 中的不稳定波以产生旋润，促进混合。如Vandsburger (U. Vandsburger. A Self-Exited Wire Method for Control of the Evolution of a Turbulent Mixing Layer. AIAA Paper 93-0443，1993.)米用振荡板 / 线引入扰动，Bogdanoff (D. W. Bogdanoff. Advanced Injection and Mixing Techniques for Scramjet Combustor. Journal of Propulsion and Power, 10(2) :354-361,1994.)利用脉冲射流产生一定频率的声波对混合层进行激励。被动式混合增强方法一般是利用特殊的几何结构来增强混合，而且分为两类。一 类是米用斜坡等侵入式结构(R. C. Rogers, et al. Experimental Supersonic Combustion Research at NASA Langly. AIAA Paper 98-2506，1998.)，如附图说明图1 所示，其中 11 为氧化剂 流，12为燃烧室室壁，21为燃料流，4为斜坡；另一类是采用声学凹腔等壁面凹进式结构 (A. Quick, et al. Upstream Mixing Cavity Coupled with a Downstream Flameholding Cavity Behavior in Supersonic Flow. AIAA Paper 2005-3709, 2005.),如图 2所不，其中 11为氧化剂流，12为燃烧室室璧，21为燃料流，3为声学凹腔。这些装置均可在燃烧室流道 内产生一定的扰动，促进燃燃料和氧化剂的混合。现有技术存在的缺点为主动式混合增强技术实现比较复杂，且通常难以达到足够高的激励频率和激励能量。现有的侵入式被动混合增强技术使物理结构直接暴露于高温、高速燃烧室气流 中，通常具有热防护困难及流动损失大的缺点。现有的凹进式被动混合增强技术将声学凹腔直接安置于燃烧室壁面，此时声学凹 腔产生的扰动会影响整个燃烧室流道，因而实际用于促进混合的扰动能量通常只占扰动总 能量的很小一部分，而其余很大一部分扰动能量都转化为相应的流动损失。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种燃烧室混合增强装置。本专利技术增强燃烧室混合，结构简单、无热防护问题，燃烧室流动损失小，扰动能量利用率高。本专利技术一种燃烧室混合增强装置，在燃料喷嘴的出口 23与燃料喷嘴入口 22之间增加一个声学凹腔3，使声学凹腔3安置于燃料喷嘴流道21内；燃料喷嘴安装在燃烧室室壁12上，燃料经燃料喷嘴入口 22、声学凹腔3、燃料喷嘴出口 23进入燃烧室内。所述声学凹腔尺度应近似满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧室混合增强装置，其特征在于，在燃料喷嘴的出口(23)与燃料喷嘴入口(22)之间增加一个声学凹腔(3)，使声学凹腔(3)安置于燃料喷嘴流道(21)内；燃料喷嘴安装在燃烧室室壁(12)上，燃料经燃料喷嘴入口(22)、声学凹腔(3)、燃料喷嘴出口(23)进入燃烧室内。

【技术特征摘要】
1.一种燃烧室混合增强装置，其特征在于，在燃料喷嘴的出口(23)与燃料喷嘴入口 (22)之间增加一个声学凹腔(3)，使声学凹腔(3)安置于燃料喷嘴流道(21)内；燃料喷嘴安装在燃烧室室...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洪波，王振国，孙明波，吴海燕，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：