一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構，進氣外罩與整流進氣錐組成發(fā)動機的進氣道；圓管段與圓筒形成環(huán)形通道，整流進氣錐固定在圓筒上，可調節(jié)內堵頭通過螺紋安裝在圓筒內。導流肋片圓筒套裝在圓筒上并通過整流進氣錐來固定，圓筒通過燃油管固定在圓管段上?？諝馔ㄟ^進氣道和環(huán)形通道進入爆震室，燃油通過燃油管軸向噴入爆震室并與空氣混合。點火起爆后，反流逆著來流方向進入圓筒的內腔，并從內腔的兩排環(huán)形槽孔進入圓管段和圓筒組成的環(huán)形通道中，由導流肋片圓筒對氣流的導流作用，反流的方向改變并與繞過圓筒的反流相互作用，逐漸降低反流的總壓，進入進氣道的反流流量減小，大大提高了發(fā)動機的推進性能。
【專利說明】一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于脈沖爆震發(fā)動機領域，具體地說，涉及一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構。
【背景技術】
[0002]脈沖爆震發(fā)動機是利用周期性的爆震波產生的高溫高壓燃氣來產生推力的新概念推進裝置。由于其具有熱循環(huán)效率高、結構簡單的優(yōu)點而將會成為未來最先進的動力裝置。吸氣式脈沖爆震發(fā)動機利用空氣中的氧氣作為氧化劑從而能夠減少飛行器載重量，增大了飛行器的航程。吸氣式脈沖爆震發(fā)動機工作過程中，爆震波燃燒后產生的高溫高壓燃氣會出現(xiàn)回傳現(xiàn)象?；貍鞯募げê腿細馊暨M入進氣道，會造成進氣道壓力脈動導致進氣道不啟動。流入進氣道的燃氣也會對發(fā)動機性能造成極大的損失。所以必須在進氣道和爆震室之間設計閥門結構，將穩(wěn)態(tài)工作的進氣道和非穩(wěn)態(tài)工作的爆震室隔離起來?，F(xiàn)有的閥門結構可以分為機械閥和氣動閥兩種。常見的機械閥包括旋轉閥等，由于存在運動部件會導致整個系統(tǒng)變得復雜；而且在閥門關閉階段，進氣道進入的高總壓來流會在閥體上滯止，從而在閥體上產生很大的負推力。在專利CN201020109153.7中提出了一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流機構，該機構利用彈簧和閥門的作動來達到防止爆震室反流進入進氣道的目的。但是由于爆震室周期性工作時產生的回傳壓力很大，彈簧在周期性力的作用下很容易失效，尤其是當爆震室工作頻率較高時，彈簧很快就發(fā)生塑性變形?，F(xiàn)有的氣動閥結構種類較多，例如Srnirnov錐形氣動閥，阻流器式氣動閥，旋流器式氣動閥，鈍體加蓋子氣動閥。Srnirnov錐形氣動閥和Levin阻流器式氣動閥的正向進氣阻力都很大,會造成較大的流動損失。而旋流器式氣動閥結構復雜，葉片受到周期性脈沖壓力的作用后容易變形，而且從公開發(fā)表的文獻來看，旋流器式氣動閥并不能很有效的減小回傳壓力。當爆震室工作時，爆震室產生的回傳壓力會導致進氣道的入口出現(xiàn)倒流現(xiàn)象，進而影響發(fā)動機工作的穩(wěn)定性和爆震室工作頻率的提高。

【發(fā)明內容】

[0003]為了避免現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提出一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構；該結構利用反流產生多股正向射流并與反流相互作用，逐漸降低反流總壓，從而達到防止反流進入進氣道的目的。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括進氣外罩、圓管段、文丘里、整流進氣錐、可調節(jié)內堵頭、導流肋片圓筒、圓筒，進氣外罩端部連接法蘭與圓管段一端連接法蘭通過螺栓固連，圓管段另一端連接法蘭與安裝文丘里的圓管段連接法蘭配合連接，導流肋片圓筒套裝在圓筒上位于圓管段內，進氣外罩和整流進氣錐形成環(huán)形進氣道，整流進氣錐后部等直徑圓筒段和導流肋片圓筒與圓管段形成環(huán)形通道；所述導流肋片圓筒筒壁軸向兩側對稱排列有多個小于半徑的槽孔，每兩個槽孔與環(huán)形突擴肋片形成環(huán)形的反流回流槽；所述圓筒筒壁軸向兩側對稱排列有多個小于半徑的槽孔，導流肋片圓筒與圓筒套合安裝后對稱排列的槽孔的位置對中相合；圓筒壁前端周向有外螺紋，圓筒內壁面周向有內螺紋，整流進氣錐后部等直徑圓筒段有內螺紋，整流進氣錐與圓筒通過螺紋連接，圓筒后端部有燃油管安裝孔，圓筒通過燃油管固定在圓管段上；可調節(jié)內堵頭位于圓筒內的前端部，堵頭的圓柱面有螺紋，堵頭端部中心部位有六方孔，通過堵頭端部的六方孔調節(jié)可調節(jié)堵頭在圓筒內的位置。
[0005]圓管段內壁面與導流肋片圓筒形成環(huán)形通道的橫截面積與爆震室的橫截面積相
坐寸ο
[0006]有益效果
[0007]本發(fā)明提出的吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構，由進氣外罩與整流進氣錐組成發(fā)動機的進氣道；圓管段與圓筒形成環(huán)形通道，整流進氣錐固定安裝在圓筒上，可調節(jié)內堵頭通過螺紋安裝在圓筒內。導流肋片圓筒套裝在圓筒上并通過整流進氣錐來固定，圓筒通過燃油管固定在圓管段上。進氣過程中，空氣通過進氣道和環(huán)形通道進入爆震室，燃油通過燃油管軸向噴入爆震室并與空氣混合。點火起爆后，反流逆著來流方向進入圓筒的內腔，并從內腔的兩排環(huán)形槽孔進入圓管段和圓筒組成的環(huán)形通道中，由于有導流肋片圓筒對氣流的導流作用，反流的方向改變并與繞過圓筒的反流相互作用，逐漸降低反流的總壓，通過多股反流的相互作用后，進入進氣道的反流流量減小，從而降低進氣道內的壓力脈動，大大提高發(fā)動機的推進性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結合附圖和實施方式對本發(fā)明一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構作進一步詳細說明。
[0009]圖1為本發(fā)明吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明防反流進氣結構的圓筒與整流進氣錐連接示意圖。
[0011]圖3為本發(fā)明防反流進氣結構的導流肋片圓筒示意圖。
[0012]圖4為本發(fā)明的第一優(yōu)選方案實例不意圖。
[0013]圖5為本發(fā)明的第二優(yōu)選方案實例示意圖。
[0014]圖6為本發(fā)明的實施例示意圖。
[0015]圖中:
[0016]1.進氣外罩 2.整流進氣錐 3.可調節(jié)內堵頭 4.導流肋片圓筒5.圓筒
6.圓管段7.燃油管8.反流回流槽9.文丘里10.點火器11.爆震室12.螺旋增強裝置
【具體實施方式】
[0017]本實施例是一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構。
[0018]參閱圖1-圖6，本實施例吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構，由進氣外罩1，整流進氣錐2，可調節(jié)內堵頭3，圓管段6、文丘里9、導流肋片圓筒4、圓筒5、燃油管7、反流回流槽8、點火器10、爆震室11、螺旋增強裝置12組成，進氣外罩I端部連接法蘭與圓管段6 一端連接法蘭配合，通過螺栓固定連接，圓管段6另一端連接法蘭依次與安裝文丘里9的圓管段、安裝點火器10的圓管段、爆震室11連接，爆震室內設有螺旋增強裝置12。導流肋片圓筒4套裝在圓筒5外部。導流肋片圓筒4筒壁軸向兩側對稱排列有多個小于半徑的槽孔，每兩個槽孔與環(huán)形突擴肋片形成環(huán)形的反流回流槽8 ;圓筒5筒壁軸向兩側對稱排列有多個小于半徑的槽孔，導流肋片圓筒4與圓筒5套合安裝后對稱排列的槽孔的位置對中相合。圓筒5筒壁前端部周向有外螺紋，圓筒5內壁面周向有內螺紋，整流進氣錐2后部等直徑圓筒段設置有內螺紋，整流進氣錐2與圓筒5通過螺紋連接并將導流肋片圓筒4固定在圓筒5上，圓筒5后端部有燃油管7安裝孔，圓筒5通過燃油管7固定安裝在圓管段6內，燃油管7起著支撐桿的作用?？烧{節(jié)內堵頭3安裝在圓筒5內的前端部，可調節(jié)內堵頭3的圓柱面有螺紋，可調節(jié)內堵頭3端部中心部位有六方孔，通過端部的六方孔調節(jié)可調節(jié)內堵頭3在圓筒5內的位置，改變反流進入圓筒5內腔的容量，調節(jié)反流沿著導流肋片流出后的強度。整體安裝時，先將可調節(jié)內堵頭3旋入圓筒5腔內，然后把導流肋片圓筒4推入圓筒5中，最后將整流進氣錐2通過螺紋連接旋入圓筒5左端將導流肋片圓筒4固定。
[0019]實施例一
[0020]如圖4所示，本實施例吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構的圓筒5內壁面加工有內螺紋，可調節(jié)內堵頭3通過螺紋連接安裝在圓筒5內，并通過可調節(jié)內堵頭3端部的六方孔來調節(jié)堵頭在圓筒5內的位置。進氣過程中，空氣通過進氣道和環(huán)形通道進入爆震室11。燃油通過燃油管7沿著軸向噴入爆震室11并與空氣混合。點火器10點火起爆后，反流逆著來流方向進入圓筒5的腔內，并從內腔的兩排環(huán)形反流回流槽8進入圓管段6的環(huán)腔中，由于有導流肋片圓筒4對氣流的導流作用，反流的方向改變并與繞過圓筒5的反流相互作用，逐漸降低反流的總壓；通過多股被改變方向的反流與進入圓管段6環(huán)腔中的反流相互作用后，進入進氣道的反流流量大大減小。當發(fā)動機在低頻工作狀態(tài)下，進入內腔的反流流量小、總壓高，可將可調節(jié)內堵頭3向圓筒5內腔多旋入一段，從而減小內腔的反流容量，增大從兩個導流肋片之間流出的反流的強度，使其防反流效果達到最佳。當發(fā)動機在高頻工作狀態(tài)下，進入內腔的反流流量大，可將可調節(jié)內堵頭3向圓筒5內腔少旋入一段，從而增大內腔的反流容量，形成多股回流的反流射流，逐步降低進入圓管段6環(huán)腔中的反流。
[0021]實施例二
[0022]如圖5所示，本實施例吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構的圓管段6和爆震室11的連接段之間安裝文丘里9，其喉道的截面積和圓筒5內腔的橫截面積相等。首先，一定速度的來流從進氣外罩I和整流進氣錐2形成的進氣道進入發(fā)動機，通過導流肋片圓筒4和圓筒5形成的環(huán)腔后進入爆震室11，并與燃油管7噴出的燃油充分混合霧化。當爆震室11填充完畢后，點火器10開始點火，形成緩然波向爆震室出口傳播，緩然波經過螺旋增強裝置12加速后形成一道爆震波向出口傳播和一道回傳爆震波向進氣道傳播?；貍鞅鸩ê蟮娜細庖擦飨蜻M氣道?；貍鞲邷馗邏喝細饨涍^文丘里9后形成一股超音速射流，射流核心區(qū)正對著圓筒5內腔體，部分反流進入圓筒5內腔中。反流在圓筒5內腔繼續(xù)流動直達遇到可調節(jié)內堵頭3。在反流流動過程中，部分反流沿著環(huán)形反流回流槽8流出，并在導流肋片的作用下改變方向，反流流出后與進入圓管段6內的環(huán)腔中的反流相互作用，減小反流的總壓。
【權利要求】
1.一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構，其特征在于:包括進氣外罩、圓管段、文丘里、整流進氣錐、可調節(jié)內堵頭、導流肋片圓筒、圓筒，進氣外罩端部連接法蘭與圓管段一端連接法蘭通過螺栓固連，圓管段另一端連接法蘭與安裝文丘里的圓管段連接法蘭配合連接，導流肋片圓筒套裝在圓筒上位于圓管段內，進氣外罩和整流進氣錐形成環(huán)形進氣道，整流進氣錐后部等直徑圓筒段和導流肋片圓筒與圓管段形成環(huán)形通道；所述導流肋片圓筒筒壁軸向兩側對稱排列有多個小于半徑的槽孔，每兩個槽孔與環(huán)形突擴肋片形成環(huán)形的反流回流槽；所述圓筒筒壁軸向兩側對稱排列有多個小于半徑的槽孔，導流肋片圓筒與圓筒套合安裝后對稱排列的槽孔的位置對中相合；圓筒壁前端周向有外螺紋，圓筒內壁面周向有內螺紋，整流進氣錐后部等直徑圓筒段有內螺紋，整流進氣錐與圓筒通過螺紋連接，圓筒后端部有燃油管安裝孔，圓筒通過燃油管固定在圓管段上；可調節(jié)內堵頭位于圓筒內的前端部，堵頭的圓柱面有螺紋，堵頭端部中心部位有六方孔，通過堵頭端部的六方孔調節(jié)可調節(jié)堵頭在圓筒內的位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種吸氣式脈沖爆震發(fā)動機防反流進氣結構，其特征在于:圓管段內壁面與導流肋片圓筒形成環(huán)形通道的橫截面積與爆震室的橫截面積相等。
【文檔編號】F02K9/60GK103883428SQ201410123904
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權日:2014年3月28日
【發(fā)明者】鄭龍席, 盧杰, 王治武 申請人:西北工業(yè)大學