[发明专利]一种燃烧室交错支板

说明书

本发明公开了一种燃烧室交错支板，涉及超燃冲压发动机技术领域，其技术方案要点是：包括安装座、支板连接部和支板主体；支板主体向燃烧室内气流下游方向倾斜15°～30°，支板主体迎风面构成10°～45°的锥角；支板主体朝向燃烧室内气流下游方向的尾部设有交错形燕尾结构；安装座底面设有贯穿安装座和支板连接部内部的注油孔；注油孔连通有位于支板主体内部中心的供油通道；支板主体位于支板主体迎风面和尾部侧面之间的侧面分别设有3个与供油通道连通的喷注孔。该交错支板能够降低侵入燃烧室内的侵入式燃料喷注装置引起的燃烧室内的气流总压损失，且能够延长燃料在燃烧室内的驻留时间，提升燃料与气流的混合效率，从而能够提高发动机的推进效率。

技术领域

本发明涉及超燃冲压发动机技术领域，更具体地说，它涉及一种燃烧室交错支板。

背景技术

超燃冲压发动机作为一种推进动力装置，可以经济可靠地实现高超声速飞行目标。超燃冲压发动机一般包括进气道、隔离段、燃烧室、尾喷管等部件。

燃烧室的功能是实现燃料喷注、点火和燃烧。现有的燃料喷注方法根据喷注位置的不同，可以分为两类：壁面喷注和侵入式喷注。壁面喷注一般采用布置在发动机壁面的喷注孔将燃料注入燃烧室。侵入式喷注则常常采用支杆、支板等装置，将燃料直接喷注到燃烧室中部。壁面喷注的燃料穿透深度较低、扩散区域较小，达到充分混合的时间较长，一般用于小尺度燃烧室(燃烧室当量直径不大于Ф30mm)。侵入式喷注的燃料穿透深度较高、扩散区域较大，达到充分混合的时间较短，一般适用于大尺度燃烧室(燃烧室当量直径大于Ф30mm)。但侵入式喷注采用支杆/支板等装置阻力较大，会使得气流产生很强的总压损失，从而降低发动机的推进效率。

由于超燃冲压发动机燃烧室内气流速度为超声速，气流和燃料在燃烧室内驻留时间仅为毫秒量级，为实现气流与燃料的快速充分混合，并尽可能地降低气流总压损失，本发明旨在设计一种用于喷注燃料的新型交错支板，用于解决现有技术中发动机燃烧室内气流与燃料不能快速充分混合，且燃烧室内气流总压损失较大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃烧室交错支板，能够降低侵入燃烧室内的侵入式燃料喷注装置引起的燃烧室内的气流总压损失，且能够延长燃料在燃烧室内的驻留时间，提升燃料与气流的混合效率，从而能够提高发动机的推进效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种燃烧室交错支板，包括与燃烧室内壁连接的安装座，所述安装座顶面中部设有与安装座一体成型的支板连接部；所述支板连接部顶端设有侵入燃烧室内部的支板主体，所述支板主体为向燃烧室内气流下游方向倾斜的倾斜状五棱柱板体，所述支板主体靠近气流上游方向的迎风面构成的锥角为10°～45°；所述支板主体朝向燃烧室内气流下游方向的尾部侧面设有交错形的燕尾结构；所述安装座底面设有贯穿安装座和支板连接部内部的注油孔；所述注油孔顶端连通有位于支板主体内部中心的供油通道，所述供油通道的顶端靠近支板主体顶端；所述支板主体位于支板主体迎风面和尾部侧面之间的两侧面分别等间距设有3个与供油通道连通的喷注孔。

通过采用上述技术方案，在利用该交错支板将燃料喷注于燃烧室内的过程中，通过安装座，便于支板主体侵入燃烧室内与燃烧室内壁之间的安装固定；通过向燃烧室内气流下游方向倾斜的倾斜状五棱柱板体的支板主体，使得侵入燃烧室内的支板主体相对燃烧室内气流方向具有的后掠角度能够保证支板主体不会引起燃烧室内强烈的气流总压损失；通过注油孔和供油通道，便于对燃烧室内注入燃料的操作；利用支板主体迎风面和尾部侧面之间的两侧面的3个与供油通道连通的喷注孔，便于将注入支板主体内部供油通道内的燃料喷注于燃烧室内与燃烧室内气流混合；通过支板主体尾部侧面的交错形的燕尾结构，便于在燃烧室内气流经过燕尾结构时产生大规模的涡旋结构，从而能够延长气流与燃料在燃烧室内的驻留时间，且能够使燃料和气流混合得更加均匀；通过该侵入燃烧室内的交错支板，能够降低侵入燃烧室内的侵入式燃料喷注装置引起的燃烧室内的气流总压损失，且能够延长燃料在燃烧室内的驻留时间，提升燃料与气流的混合效率，从而能够提高发动机的推进效率。