[发明专利]一种旋转爆震燃烧室防回传进气结构

说明书

本申请涉及一种旋转爆震燃烧室防回传进气结构，其包括与旋转爆震燃烧室连通且设置在旋转爆震燃烧室入口的特斯拉阀，所述特斯拉阀包括壳体及流道，所述壳体与旋转爆震燃烧室外壁同轴连接，所述流道设置在所述壳体内，所述流道入口端用于通入空气，所述流道出口端与所述旋转爆震燃烧室的环形通道连通。本申请利用特斯拉阀单向流通的特性，将空气与燃料进入旋转爆震燃烧室的正向通道与压力回传的反向通道分隔开，有效地减小压力回传对正向进入的空气与燃料的阻碍，使得爆震增压能弥补上进气产生的总压损失，从而提高旋转爆震燃烧室的总压增益。

技术领域

本申请涉及航空发动机的领域，尤其是涉及一种旋转爆震燃烧室防回传进气结构。

背景技术

爆震燃烧是通过前导基波对可爆混合物压缩使其发生高速化学反应来实现；因爆震燃烧具有单位时间放热强度大、自增压、燃烧效率高、污染物排放低等优点，基于爆震燃烧的推进技术是未来空间技术的重要发展趋势。旋转爆震燃烧室是一种利用爆震燃烧方式的环形燃烧室，燃料由燃烧室头部的多个喷嘴共同供给。

如图1所示，相关技术中，旋转爆震燃烧室进气结构包括用于与燃烧室本体1连通且设置在燃烧室本体1入口的进气端2，所述进气端2包括同轴套设的内壁21及外壁22，所述内壁21及外壁22之间留有供燃料及空气进入燃烧室本体1内的进气道23，所述进气道23包括连通设置的直流道231及扩张流道232，所述直流道231一端与空气进气端连通另一端与扩张流道232连通，所述扩张流道232另一端与燃烧室本体1连通，即收敛-扩张进气方案。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有的旋转爆震燃烧室存在压力回传，导致燃烧室的总压损失大。

发明内容

为改善压力回传造成燃烧室总压损失大的问题，本申请提供一种旋转爆震燃烧室防回传进气结构。

本申请提供的一种旋转爆震燃烧室防回传进气结构采用如下的技术方案：一种旋转爆震燃烧室防回传进气结构，包括与旋转爆震燃烧室连通且设置在旋转爆震燃烧室入口的特斯拉阀，所述特斯拉阀包括壳体及流道，所述壳体与旋转爆震燃烧室外壁同轴连接，所述流道设置在所述壳体内，所述流道入口端用于通入空气，所述流道出口端与所述旋转爆震燃烧室的环形通道连通。

通过采用上述技术方案，利用特斯拉阀单向流通的特性，将空气与燃料进入旋转爆震燃烧室的正向通道与压力回传和燃烧产物回传的反向通道分隔开，有效地减小压力回传和燃烧产物回传对正向进入的空气与燃料的阻碍，使得爆震增压能弥补上进气产生的总压损失，从而提高旋转爆震燃烧室的总压增益，同时避免燃烧产物回传的高温提前点燃反应物，进而减小燃烧产物回传对旋转爆震燃烧室性能的影响；且采用特斯拉阀无任何活动部件，也无需输入能量就能实现气流的单向流通，其正向流与反向流差别大，不需要内部进行机械运动，仅利用空间结构推动气体流动，通过物理结构加速气体。

可选的，所述流道包括进气通道、连接通道、弧形回流通道及扩张通道；所述进气通道一端用于通入空气，另一端与连接通道连通，所述弧形回流通道包括弧形道及直道，所述直道与所述连接通道直线连通设置，所述弧形道用于连通所述直道与所述进气通道，所述进气通道与所述直道的夹角为锐角，所述扩张通道与所述连接通道直线连通，且所述扩张通道的较小端与连接通道远离进气通道的一端连接，所述扩张通道的较大端与所述旋转爆震燃烧室的环形通道连通。

通过采用上述技术方案，空气与燃料正向进入旋转爆震燃烧室的环形通道的过程中，空气与燃料依次经过进气通道、连接通道及扩张通道进入旋转爆震燃烧室，当旋转爆震燃烧室内产生的压力波和/或燃烧产物回传时，压力波和/或燃烧产物依次通过扩张通道、连接通道、直道及弧形道，直道及弧形道构成弧形回流通道，压力波和/或燃烧产物走弧形回流通道回传，并通过弧形回流通道对回传的压力波和/或燃烧产物进行削弱，由于压力波和燃烧产物回传通道与空气和燃料正向进入通道为两条通道，使得压力波和/或燃烧产物回传对空气和燃料正向进入的影响很小，从而减小进气总压损失，提高旋转爆震燃烧室的总压增益。

可选的，所述进气通道与所述直道的夹角为30°-45°。