[发明专利]发动机等离子体凹腔稳燃器

摘要

本发明属于航空航天动力系统应用技术领域，涉及一种基于凹腔火焰稳定器的发动机燃烧室火焰稳定技术。目的是解决常规凹腔火焰稳定器存在自激振荡问题。在常规凹腔火焰稳定器的上游、前壁、底壁、后壁、下游以及燃料喷口处安装等离子体激励器，等离子体激励器通过空气放电产生非平衡等离子体，非平衡等离子体诱导产生的电场力和释放的热量对凹腔流场产生控制作用，减小凹腔阻力，抑制凹腔自激振荡，对喷注燃料产生激发、离解、电离等活化作用，进一步提高燃烧效率。

主权项

一种发动机等离子体凹腔稳燃器，它包括有常规凹腔火焰稳定器，所述的常规凹腔火焰稳定器包括有上游ab、凹腔体bcde和下游ef，上游ab、凹腔前壁bc和凹腔底cd形成后向台阶，凹腔底cd、后壁de和下游ef形成前向台阶，前壁bc、底壁cd和后壁de构成凹腔体bcde，后壁de与底壁cd下游方向的夹角为后壁倾角θ；其特征是：它还包括等离子体激励器、等离子体激励器电源、等离子体激励器控制系统；所述的等离子体激励器或为等离子体激励器元、或为等离子体激励器元组成的等离子激励器阵列，所述的等离子体激励器元组成的等离子激励器阵列取1～40个等离子体激励器元，等离子激励器阵列布设在等离子体凹腔稳燃器凹腔上游、燃料喷咀周围、凹腔上游来流边界、凹腔前壁、凹腔底、凹腔后壁、凹腔下游表面；所述的等离子体激励器电极采用耐高温或金属钨、或金属钨合金、或金属钼、或金属钼合金、或非金属导电石墨；所述的等离子体激励电源系统(10)是为等离子体激励器提供激励能源的电源系统，或选用高压交流电源、或选用高压交流‑直流组合电源、或选用高压重复频率纳秒脉冲电源，电源电压为1kV‑100kV；所述的控制系统(14)包括传感器(13)、微处理器(12)、作动器(11)；所述的传感器(13)包括压力传感器、温度传感器、飞行速度传感器、飞行姿态传感器，压力传感器用于实时测量来流静压、总压以及凹腔前后壁压力脉动；温度传感器用于实时测量发动机燃烧室内部温度和凹腔内部 温度；飞行速度传感器用于实时测量飞行器的飞行速度；飞行姿态传感器用于实时测量飞行器的俯仰、偏航与滚转角；所述的微处理器(12)用于根据接收到的传感器信息，实时处理，制定布设在等离子体凹腔稳燃器凹腔上游、燃料喷咀周围、凹腔上游来流边界、凹腔前壁、凹腔底、凹腔后壁、凹腔下游表面等离子体激励器的启闭控制方案；所述的作动器(11)用于输出驱动激励等离子体激励器所需功率、频率。