一种利用不可燃液体提高脉冲爆震发动机工作频率的装置
专利汇可以提供一种利用不可燃液体提高脉冲爆震发动机工作频率的装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提出了一种利用不可燃液体提高脉冲 爆震 发动机 工作 频率 的装置，包括液体喷注系统、 燃料 与 氧 化剂供给系统、爆震管、点火装置、系统控制方法。液体喷注控制系统与压 力 雾化 喷嘴 分别位于爆震管推力壁的外侧与几何中心，喷嘴的喷雾半锥 角 等于燃料、 氧化剂 无 阀 供给通道与爆震管轴正方向的夹角；液体喷注压力必须高于发动机中爆震平台区的压力与反应物供给压力；每循环所需的液体喷注量由不同压力工况下所需的等效 蒸汽 层厚度计算得到。本发明依靠不可燃液体的 蒸发 吸热与膨胀，实现了 脉冲爆震发动机 高频工作时，高温已燃产物与下一循环反应物之间的隔离，避免了传统氮气隔离对反应物的稀释所引起的爆震性能下降问题，提高了发动机的工作频率与性能。，下面是一种利用不可燃液体提高脉冲爆震发动机工作频率的装置专利的具体信息内容。
1.一种利用不可燃液体提高脉冲爆震发动机工作频率的装置，其特征在于：该装置由液体喷注系统、燃料与氧化剂供给系统、爆震管与点火装置组成；所述液体喷注系统由液体喷注控制系统(1)与高性能压力雾化喷嘴(2)组成；所述燃料与氧化剂供给系统由燃料无阀供给通道(3)与氧化剂无阀供给通道(4)组成；所述爆震管(5)一端封闭、一端开放，封闭端为上游，开放端为下游；所述液体喷注控制系统(1)位于爆震管(5)推力壁的外侧；所述高性能压力雾化喷嘴(2)位于爆震管(5)推力壁的几何中心，不可燃液体通过上游液体喷注控制系统(1)的流道，由高性能压力雾化喷嘴(2)喷入爆震管(5)；所述燃料无阀供给通道(3)和氧化剂无阀供给通道(4)与爆震管(5)相连通，二者关于爆震管(5)的中轴线对称分布，与爆震管(5)中轴线正方向(由上游指向下游)的夹角介于30～45度之间；所述燃料无阀供给通道(3)与氧化剂无阀供给通道(4)的内径均为爆震管(5)内径的一半，将两通道内侧壁面向爆震管(5)内部做虚拟延长，可以得到一个交汇面，该面与爆震管(5)中轴线靠近上游的交点，与高性能压力雾化喷嘴(2)的出口位置重合；所述点火装置(6)位于燃料与氧化剂无阀供给通道的下游，通过螺纹结构紧固在爆震管(5)的壁面。
2.根据权利要求1所述的一种利用不可燃液体提高脉冲爆震发动机工作频率的装置，其特征在于：所述高性能压力雾化喷嘴(2)的喷雾半锥角等于燃料无阀供给通道(3)与爆震管(5)中轴线正方向(由上游指向下游)的夹角；所述液体喷注系统在发动机工作时喷出的液滴平均蒸发时间需小于0.4ms；所述高性能压力雾化喷嘴(2)在不同工作频率下的单次注液量保持不变。
3.根据权利要求1所述的一种利用不可燃液体提高脉冲爆震发动机工作频率的装置，其特征在于：通过高性能压力雾化喷嘴(2)向脉冲爆震发动机头部注入常温不可燃液滴，将上一个爆震工作循环的高温已燃产物与下一个爆震工作循环的未燃可爆反应物相互隔离；
利用液体高温汽化时吸收热量、体积膨胀的特性，加快上一个爆震工作循环高温已燃产物的排放，使脉冲爆震发动机头部的温度更快地下降到下一个爆震工作循环的反应物填充过程所需的温度，以缩短脉冲爆震发动机的循环工作周期，提高发动机的工作频率。
4.根据权利要求1所述的一种利用不可燃液体提高脉冲爆震发动机工作频率的装置，其特征在于：首先通过燃料无阀供给通道(3)与氧化剂无阀供给通道(4)向爆震管(5)中填充燃料与氧化剂；在填充过程临近结束时，液体喷注控制系统(1)控制喷嘴开始向爆震管(5)注入常温不可燃液滴；喷注一定量的液滴之后，用点火装置(6)进行一次点火，并继续喷注液滴；爆震波与回爆波在爆震管(5)中分别向下游和上游传播，当回爆波传播到燃料无阀供给通道(3)与氧化剂无阀供给通道(4)的入口位置时，会形成一个压力高于燃料与氧化剂供给压力的高温高压区，使燃料与氧化剂的无阀填充过程被中止，与此同时，液体喷注控制系统(1)控制喷嘴停止喷注；爆震波与回爆波扫过不可燃液体后，波后的高温使液体蒸发成为气体并膨胀，推动高温已燃产物向下游开放端排出；由于蒸发过程吸热，靠近爆震管(5)上游封闭端的燃烧产物温度被降低，不可燃液体蒸发后的气体在此处形成了一个相对低温区，该区域隔离了上一个爆震工作循环的高温燃烧产物与下一个爆震工作循环的可爆反应物；随着排气过程进行，爆震管(5)上游封闭端的压力逐渐降低，当此处压力降低到燃料与氧化剂供给压力之下时，燃料无阀供给通道(3)与氧化剂无阀供给通道(4)开始向爆震管(5)中填充燃料与氧化剂，发动机进入下一个循环周期。
5.根据权利要求1所述的一种利用不可燃液体提高脉冲爆震发动机工作频率的装置，其特征在于：液体喷注系统的不可燃液体喷注压力必须高于发动机中爆震平台区的压力与燃料和氧化剂的供给压力，同时还需满足权利要求2所述的对液滴平均蒸发时间的要求。
6.根据权利要求1所述的一种利用不可燃液体提高脉冲爆震发动机工作频率的装置，其特征在于：爆震管(5)每个循环所需喷注的液体量由不同压力工况下所需的等效蒸汽层厚度计算得到；利用每个循环所需喷注的液体量，结合液体喷注系统的流量与权利要求4所述的不可燃液滴喷注结束的时间，可以计算得到液滴喷注开始的时间。
7.根据权利要求1所述的一种利用不可燃液体提高脉冲爆震发动机工作频率的装置，其特征在于：采用该装置的脉冲爆震发动机的工作频率上限仅取决于爆震管(5)尺寸、点火装置(6)工作频率与液体喷注系统工作频率三个相互独立的条件的下限。
一种利用不可燃液体提高脉冲爆震发动机工作频率的装置
技术领域
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发明内容
具体实施方式
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