[发明专利]一种发动机燃烧室的等离子体助燃方法

权利要求书

1.一种发动机燃烧室的等离子体助燃方法，其特征在于，

步骤1：安装等离子体助燃激励器：

将旋转滑动弧等离子体助燃激励器安装在发动机燃烧室外机匣上，能够用于航空发动机环形燃烧室、航空发动机环管型燃烧室、航空发动机加力燃烧室和地面燃气涡轮发动机环形燃烧室的助燃；

当用于航空发动机环形燃烧室或航空发动机环管型燃烧室时，所述的旋转滑动弧等离子体助燃激励器安装在该航空发动机环形燃烧室或航空发动机环管型燃烧室的主燃孔内或掺混孔内；

当用于发动机为航空发动机加力燃烧室时，所述的旋转滑动弧等离子体助燃激励器安装在所述等离子体气流出口端插入V形火焰稳定器内的凹腔内；

当用于发动机为地面燃气涡轮发动机环形燃烧室时，所述的旋转滑动弧等离子体助燃激励器安装在该地面燃气涡轮发动机环形燃烧室的主燃孔内；

步骤2：判断是否实施等离子体助燃：

监控发动机燃烧室出口参数是否达到实施等离子体助燃的条件，所述实施等离子体助燃的条件为发动机燃烧室的燃烧效率＜80％，或者燃烧室出口界面温度分布不均匀系数≥15％；

若发动机燃烧室的燃烧效率＜80％，或者燃烧室出口界面温度分布不均匀系数≥15％时，如果达到判断条件，则继续步骤三实施等离子体助燃；反之则进入步骤七；

步骤3：在等离子体助燃激励器内预先产生化学活性粒子；

对所述等离子体助燃激励器持续泵入空气并持续供电；具体是：启动气泵将空气泵入等离子体助燃激励器中；所泵入的空气流量为80～100L/min；同时对所述等离子体助燃激励器供电，供电电压为100～120V；

在等离子体助燃激励器内产生化学活性粒子；

步骤4：将化学活性粒子喷入燃烧室火焰筒内的燃烧室区域；

继续对等离子体助燃激励器泵入空气并供电；以供给的空气作为具有输运功能的气体，携带得到的化学活性粒子进入燃烧室的燃烧室区域，使该化学活性粒子在该燃烧室的燃烧区域与可燃混合气发生反应，加速燃烧化学反应的速率，从而提高火焰传播速度；携带有化学活性粒子的空气在所述等离子体助燃激励器出口流速为15～20m/s；

步骤5：化学活性粒子参与燃烧；

步骤6：再次判断是否实施等离子体助燃：

监控发动机燃烧室出口参数是否达到实施等离子体助燃的条件，若发动机燃烧室的燃烧效率＜80％，或者燃烧室出口界面温度分布不均匀系数≥15％时，如果达到判断条件，重复步骤三实施等离子体助燃；反之则进入步骤七；

步骤7：发动机燃烧室继续燃烧。

2.如权利要求1所述发动机燃烧室的等离子体助燃方法，其特征在于，所述等离子体助燃激励器在放电过程中供给的空气电离产生化学活性粒子包括氧原子、臭氧、离子和活性基团。

3.如权利要求1所述发动机燃烧室的等离子体助燃方法，其特征在于，所述在等离子体助燃激励器内预先产生化学活性粒子时，当电压为50V时，在阴阳电极之间的空气被放电击穿产生等离子体，但放电不稳定，击穿时峰值电压为3kV，平均电压为2kV，平均电流为0.1A，平均功率为200W；当电压达到100V后，能够稳定放电产生等离子体，峰值电压增达到5kV，平均电压为2.8kV，平均电流为0.3A，平均功率为840W。