[实用新型]一种脉冲爆震发动机射流点火装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种脉冲爆震发动机射流点火装置。

背景技术

脉冲爆震发动机是一种利用间歇性的爆震波产生的高温、高压燃气来产生推力的新概念推进装置。按照是否自带氧化剂，脉冲爆震发动机分为吸气式脉冲爆震发动机和火箭式脉冲爆震发动机。

由于直接触发爆震需要巨大的点火能量，从实用性来说，脉冲爆震发动机点火一般采用弱火花点火和预爆管点火。前者通过对点火区的优化设计和爆燃向爆震转变(DDT)实现爆震燃烧。后者一般是通过点燃预爆管内的混合物，燃气进入主燃烧室并点燃主燃烧室的混气。弱火花点火虽然形式简单，但是由于点火能量小，需要一段较长的DDT距离。较长的DDT距离会限制发动机频率的提高，不利于提高发动机性能。预爆管点火虽然点火能量较大，能够减小DDT距离，但是这种点火方式需要一个预爆管来引爆主爆震管，预爆管需要一套额外的油气供给及点火系统，增加了系统的复杂性，同时也会带来预爆管与主爆管的工作匹配问题。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种脉冲爆震发动机射流点火装置，能够在小能量点火的前提下提高主爆管的点火能量，从而缩短DDT距离和时间，提高发动机工作频率，进而提升发动机性能。对于吸气式脉冲爆震发动机，由于缩短了DDT时间，一个工作循环内，发动机有更多的时间用于排气，从而减小反传燃气的总压，使得进气道内的压力脉动减小，从而提升吸气式脉冲爆震发动机的推进性能。

技术方案

一种脉冲爆震发动机射流点火装置，其特征在于包括混合室1、引流管2、点火座3、射流管5、点火器6和调节堵头9；射流管5通过密封紧固螺母4与混合室1固定连接，调节堵头9通过密封螺母7和紧固螺母8安装于射流管5顶端；引流管2置于射流管5内的射流腔10中，通过固定肋11与射流管相连，且下端延伸与混合室1内；点火座3置于射流管5的一侧，且位于引流管2的出口一端；混合室1内的可燃混气，一部分经由引流管2流入射流腔10，另一部分直接进入射流腔10，这两部分可燃混气相遇后在射流腔10内形成低速区域；此时由点火器6点燃可燃混气，燃烧波与火焰在射流腔10内不断发展，强度增强，形成一股热射流后冲入爆震室点燃爆震室内的可燃混气并最终形成爆震。

所述射流管与混合室的夹角为30°-150°。

所述引流管内径与射流管内径的比值为0.25-0.5。

有益效果

本发明提出的一种脉冲爆震发动机射流点火装置，有益效果是：一般来说，弱火花点火由于点火能量很小，需要较长的DDT时间和距离。这会限制发动机工作频率的进一步提高，也就限制了发动机的推进性能的进一步提升。对于吸气式脉冲爆震发动机来说，较长的DDT时间及距离除了有上述影响外，还会使得其进气道出现较大的压力脉动，进一步影响发动机工作稳定性。这是因为吸气式脉冲爆震发动机存在压力前传的问题，而较长的DDT距离需要较长的排气时间，爆震波传出爆震室后，发动机尾部产生的膨胀波束来不及追上前传的压力波并削弱其压力，使得反传燃气一直传入进气道。本发明能有效改善上述问题。弱火花点火具有简便易行的特点，本发明仍继承了这一优点，但是在采用弱火花点火的基础上放大了点火能量。可燃混气在射流管内被点燃后，燃烧波不断发展，当火焰传出射流管进入爆震室时，相当于一股热射流去点燃爆震室内的可燃混气。这股热射流的能量比普通点火释放出的能量显然要大很多。所以，相比于普通点火，爆震波会在更短的时间及距离内产生，也就是缩短了DDT时间及距离。这样，爆震室的长度可以进一步缩短，从而提高发动机的工作频率。另外，对于吸气式脉冲爆震发动机，如上所述，缩短了爆震室后，发动机内的排气负担减小，使得发动机出口产生的膨胀波束能够更快地赶上前传的压力波，减小进气道内的压力扰动，在提升发动机工作稳定性的同时获得更好的推进性能。

附图说明

图1：本发明的结构图；

图2：本发明的应用实施例示意图；

1-混合室，2-引流管，3-点火座，4-密封紧固螺母，5-射流管，6-点火器，7-密封螺母，8-紧固螺母，9-调节堵头，10-射流腔，11-固定肋，12-圆柱形结构，13-进气道壁，14-进气锥，15-燃油喷嘴，16-爆震加强装置，17-爆震室。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：