本技術(shù)涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種可調(diào)控航空煤油噴注溫度的旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、加力燃燒室是渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件，能夠大幅提升發(fā)動(dòng)機(jī)推力性能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)飛行器高難度飛行動(dòng)作。

2、加力燃燒室的來(lái)流條件比較復(fù)雜，經(jīng)過主燃燒室燃燒后的燃?xì)饩哂休^低的氧含量，并且經(jīng)過渦輪導(dǎo)入加力燃燒室時(shí)的燃?xì)鈴较蛄鲃?dòng)不均勻，這些特點(diǎn)對(duì)旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的成功起爆和維持造成一定困難。雖然對(duì)旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室進(jìn)行補(bǔ)氧可以幫助旋轉(zhuǎn)爆震的成功起爆，但是在飛行器持續(xù)飛行中，氧氣的需求量過大，對(duì)于高速飛行器攜帶大量的氧氣瓶的方法不具備工程應(yīng)用的可行性，因此難以滿足旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的持續(xù)運(yùn)行需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室存在的起爆和維持困難的問題，本技術(shù)提供一種可調(diào)控航空煤油噴注溫度的旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室系統(tǒng)。

2、本技術(shù)提供的一種可調(diào)控航空煤油噴注溫度的旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室系統(tǒng)采用如下的技術(shù)方案：

3、一種可調(diào)控航空煤油噴注溫度的旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室系統(tǒng)，包括旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室、燃油箱、氧氣瓶、第一供油管路、第二供油管路和第一供氣管路；

4、所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的側(cè)壁內(nèi)部設(shè)有第一通道，所述燃油箱通過所述第一供油管路與所述第一通道連通，所述第一通道通過所述第二供油管路與所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的內(nèi)部連通；

5、所述氧氣瓶通過所述第一供氣管路與所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的內(nèi)部連通，所述氧氣瓶用于在所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的起爆階段對(duì)所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的內(nèi)部供氧。

6、通過采用上述技術(shù)方案，氧氣瓶滿足了旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室在起爆時(shí)的氧氣供應(yīng)，而當(dāng)起爆完成后，燃燒產(chǎn)生的高溫能夠?qū)Φ谝煌ǖ纼?nèi)的航空煤油進(jìn)行加熱，從而使得航空煤油在進(jìn)入旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室后能夠被快速點(diǎn)燃且充分燃燒，減少未燃碳?xì)浠衔锏臍埩?，提高?duì)于氧氣的有效利用率，進(jìn)而降低對(duì)于氧氣含量的要求，從而使得即便后續(xù)氧氣瓶停止供氧，真空煤油依然能夠穩(wěn)定充分燃燒，維持旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的工作狀態(tài)。此外，真空煤油在流經(jīng)第一通道時(shí)能夠吸收熱量，幫助旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室降溫。

7、可選地，所述可調(diào)控航空煤油噴注溫度的旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室系統(tǒng)還包括供氣組件和第二供氣管路；

8、所述供氣組件通過所述第二供氣管路與所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的內(nèi)部連通，所述供氣組件用于向所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的內(nèi)部導(dǎo)入空氣。

9、通過采用上述技術(shù)方案，供氣組件和第二供氣管路的引入使得旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室能夠在運(yùn)行過程中持續(xù)獲得空氣供應(yīng)，從而有效提高燃燒效率和穩(wěn)定性。具體來(lái)說(shuō)：

10、由于通過對(duì)航空煤油預(yù)熱后，維持旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室穩(wěn)定運(yùn)行所需的氧含量要求降低，因此僅通過導(dǎo)入空氣即可維持旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的穩(wěn)定運(yùn)行，無(wú)需再通過氧氣瓶進(jìn)行供氧。

11、可選地，所述供氣組件包括壓氣機(jī)。

12、通過采用上述技術(shù)方案，供氣組件包括壓氣機(jī)，壓氣機(jī)通過向旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室導(dǎo)入高壓空氣能夠滿足旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的降溫需求，且壓氣機(jī)原本就是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的部件之一，選用壓氣機(jī)作為供氣組件，不需要額外增加成本。

13、高壓空氣的引入有助于維持穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)爆震波，確保燃燒過程的連續(xù)性和可靠性。

14、通過對(duì)高壓空氣的精確控制，可以更好地調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的溫度和壓力，優(yōu)化燃燒條件，減少污染物排放。

15、可選地，所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的側(cè)壁內(nèi)部還設(shè)有第二通道，所述第二通道具有連通部，所述第二通道通過所述連通部與所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的內(nèi)部連通；

16、所述供氣組件通過所述第二供氣管路與所述第二通道連通。

17、通過采用上述技術(shù)方案，能夠提高旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的工作性能，具體來(lái)說(shuō)：

18、高壓空氣在流經(jīng)第二通道時(shí)能夠幫助旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的高溫壁面降溫，從而使得旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的降溫需求降低，相較于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，需要提供的用于對(duì)旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室進(jìn)行降溫的氣量減少，進(jìn)而使得更多地氣量能夠流經(jīng)主燃燒室和渦輪后再導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率。

19、高壓空氣在進(jìn)入旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的內(nèi)部后，能夠在火焰與旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的內(nèi)壁之間形成一層氣膜，從而起到隔熱作用。

20、可選地，所述第二通道位于所述第一通道的內(nèi)側(cè)，所述連通部包括摻混孔。

21、通過采用上述技術(shù)方案，第二通道位于第一通道的內(nèi)側(cè)，從而使得第一通道和第二通道能夠組成雙層吸熱冷卻結(jié)構(gòu)，通過對(duì)第二通道引氣量的控制，可以調(diào)控第一通道中用于加熱航空煤油的熱量，進(jìn)而控制旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的航空煤油噴注溫度。第二通道內(nèi)的空氣通過摻混孔進(jìn)入旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室內(nèi)，不僅結(jié)構(gòu)設(shè)置方便，且有助于空氣以合適的壓力進(jìn)入旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室內(nèi)并與航空煤油充分混合。

22、可選地，所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室具有環(huán)形側(cè)壁，所述第一通道和所述第二通道均設(shè)于所述環(huán)形側(cè)壁的內(nèi)部；

23、所述摻混孔的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述摻混孔均勻分布于所述環(huán)形側(cè)壁上。

24、通過采用上述技術(shù)方案，旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室具有環(huán)形側(cè)壁，第一通道和第二通道均設(shè)于環(huán)形側(cè)壁的內(nèi)部，從而使得第一通道內(nèi)的航空煤油和第二通道內(nèi)的高壓空氣能夠充分且均勻地吸收熱量，提高航空煤油的預(yù)熱效果以及對(duì)于旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的降溫效果。多個(gè)摻混孔均勻分布于環(huán)形側(cè)壁上，可以確保高壓空氣與燃油充分混合，從而提高燃燒效率和穩(wěn)定性。

25、可選地，所述可調(diào)控航空煤油噴注溫度的旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室系統(tǒng)還包括霧化噴頭，所述霧化噴頭與所述第二供油管路連接，并用于向所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室內(nèi)噴注航空煤油。

26、通過采用上述技術(shù)方案，霧化噴頭與第二供油管路連接并向旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室內(nèi)噴注可調(diào)控溫度的航空煤油，可以有效提高燃油的霧化效果，從而增強(qiáng)燃料與氧化劑的混合程度，提升燃燒效率和穩(wěn)定性。

27、可選地，所述可調(diào)控航空煤油噴注溫度的旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室系統(tǒng)滿足以下條件之一：

28、①所述霧化噴頭位于所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的端部；

29、②所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室具有環(huán)形側(cè)壁，所述第一通道設(shè)于所述環(huán)形側(cè)壁的內(nèi)部，所述環(huán)形側(cè)壁的內(nèi)側(cè)設(shè)有多組噴頭組，多組所述噴頭組沿所述旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的軸線方向均勻間隔設(shè)置，所述噴頭組包括沿周向均勻間隔設(shè)置的多個(gè)所述霧化噴頭。

30、通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)霧化噴頭位于旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的端部時(shí)，第二供油管路與霧化噴頭的設(shè)置更加便捷。當(dāng)旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室具有環(huán)形側(cè)壁，第一通道設(shè)于環(huán)形側(cè)壁的內(nèi)部，環(huán)形側(cè)壁的內(nèi)側(cè)設(shè)有多組噴頭組時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)燃料的多點(diǎn)均勻噴射，進(jìn)一步提升燃燒均勻性和燃燒效率，同時(shí)減少局部過熱現(xiàn)象，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

31、可選地，所述可調(diào)控航空煤油噴注溫度的旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室系統(tǒng)還包括主燃燒室、第三供油管路、第一閥門、第二閥門和第三閥門；

32、所述第一通道通過所述第三供油管路與所述主燃燒室連通；

33、所述第一閥門設(shè)于所述第一供油管路上，所述第二閥門設(shè)于所述第二供油管路上，所述第三閥門設(shè)于所述第三供油管路上。

34、通過采用上述技術(shù)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燃油供應(yīng)路徑的有效控制。具體而言：

35、第一閥門設(shè)于第一供油管路上，可以精確調(diào)節(jié)燃油箱向旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室的第一通道的供油量，從而確保燃料供給的穩(wěn)定性和可靠性。

36、第二閥門設(shè)于第二供油管路上，用于控制第一通道內(nèi)的燃油流向旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室內(nèi)，進(jìn)一步提高了燃油注入的可控性。

37、第三閥門設(shè)于第三供油管路上，使得第一通道可以通過第三供油管路與主燃燒室連通，實(shí)現(xiàn)了燃油在不同燃燒區(qū)域之間的靈活分配，提升了系統(tǒng)的整體效率和適應(yīng)能力。

38、可選地，所述可調(diào)控航空煤油噴注溫度的旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室系統(tǒng)還包括第四供油管路和第四閥門，所述燃油箱通過所述第四供油管路與所述主燃燒室連通，所述第四閥門設(shè)于所述第四供油管路上。

39、通過采用上述技術(shù)方案，第四供油管路和第四閥門的設(shè)置使得燃油箱能夠直接向主燃燒室供應(yīng)燃料，提高了系統(tǒng)的靈活性和可靠性。第四閥門可以控制燃油流量，確保在不同工況下都能穩(wěn)定供油，從而優(yōu)化燃燒效率和性能。

40、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

41、1.通過設(shè)置第一通道，實(shí)現(xiàn)了對(duì)航空煤油在進(jìn)入旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室前的預(yù)熱，降低了旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室維持穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)對(duì)于氧含量的要求；

42、2.氧氣瓶通過第一供氣管路在起爆階段向旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室內(nèi)供氧，增強(qiáng)了初期燃燒反應(yīng)的劇烈程度，便于起爆；

43、3.第一通道內(nèi)的航空煤油、第二通道內(nèi)的高壓氣體以及高壓氣體形成的氣膜能夠構(gòu)成多層冷卻結(jié)構(gòu)，幫助旋轉(zhuǎn)爆震加力燃燒室降溫；

44、4.由于第一通道內(nèi)的航空煤油吸收一部分燃燒室熱量，降低了對(duì)于第二通道內(nèi)的高壓氣體的需求，從而使得更多高壓空氣能夠通過主燃燒室參與燃燒，提高發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)效率。

45、5.通過對(duì)第二通道內(nèi)的高壓氣體的氣量的控制，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)第一通道內(nèi)的航空煤油向燃燒室內(nèi)噴注的航空煤油的溫度可控，通過控制航空煤油的適宜溫度降低對(duì)來(lái)流氧含量的需求，并且提高燃燒效率。