CN109361154B - 一种自激型射流火花点火器 - Google Patents

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Abstract

提供一种自激型射流火花点火器，其外形与常规点火器相同，由金属外壳(201)，绝缘体(202)，放电电极‑包括外部放电电极对(203)和内部电极对(301)、导线(204)和射流孔(205)组成。这种点火器可以有效改善高空极端条件下燃烧室内二次点火的可靠性。与常规电火花放电点火相比，能够产生稳定的强穿透射流火花，形成大面积加热区域，有效增大点火初始火核，提高火花的穿透深度，提高点火能力，为航空二次点火提供一种无需气源的强穿透射流火花点火器。

Description

一种自激型射流火花点火器
技术领域
本发明属于航空发动机燃烧室设计领域，具体涉及一种自激型射流火花点火器，适用于高空极端条件下航空发动机燃烧室内的可靠点火。
背景技术
当军用飞机飞行高度超过11km时，发动机面临低温、低压、低密度的大气条件；同时，高空长航时无人机飞行马赫数减小，导致流经发动机的空气流量降低。这些特殊的飞行条件对发动机运行产生了诸多不利影响，如压气机喘振裕度减小、燃油喷嘴雾化效果恶化等，进而导致发动机稳定性变差。但是，为保持无人机高度和表速的稳定性，又必须频繁地操纵发动机，使得发动机极易出现高空熄火问题。
高空熄火后，压气机做功能力减弱，来流增压增温弱化，来流空气温度降低，从而加速燃烧室温度降低。这些变化将引发一系列问题，如空气流量减小导致燃烧室含氧量降低，燃油温度降低粘度增大造成燃油喷嘴雾化效果恶化。这些因素导致火焰筒的速度场和浓度场偏离设计工况、处于化学恰当比的混合物区域缩小、燃油化学反应速率降低、最小点火能量增加、火焰传播困难，对点火器性能提出了更高要求。然而，目前使用的常规电火花放电点火，电火花放电集中在中心高压电极和外缘低压电极之间的一个电弧通道，加热区域面积小，导致点火初始火核小。随着气压降低，火花放电释放能量减小，火核穿透能力减弱，点火器性能不但没有增加反而降低。点火能力需求的增加与点火能力供给的减小，造成了航空发动机点火器高空点火能力的不足。在高空低温、低压极端条件下，发动机熄火后，常规电火花点火器难以实现有效点火。
发明内容
为提高航空发动机高空二次点火的可靠性，针对常规电火花放电点火的不足之处，本发明提出一种自激型射流火花点火器，以下简称“点火器”，其外形与常规点火器相同，由金属外壳201，绝缘体202，放电电极-包括外部放电电极对203和内部电极对301、导线204和射流孔205组成；其中
点火器为手电筒形状，导线204位于点火器尾部；金属外壳201位于点火器前半部分，为中空圆柱形状；绝缘体202为圆柱形，位于金属外壳内部，其外圆周与金属外壳201的内部紧密接触，内部加工凹槽和孔，用作射流孔205、放电腔302，且用于安装外部放电电极对203及内部电极对301；外部放电电极对203和射流孔205都位于绝缘体202的同一条直径上，其中射流孔205位于绝缘体202的圆心位置，外部放电电极对203以射流孔205为中心、关于对称轴AA对称放置；射流孔205置于绝缘体202中心，穿透绝缘体202通向放电腔302；外部放电电极对203穿透绝缘体202，一端位于绝缘体202内部，与导线204连接；另一端通向绝缘体202外部；放电腔302位于绝缘体202内部、紧邻射流孔205的位置，两端布置两个内部放电电极对301；外部放电电极对203的一个电极与点火电源的低压端相连，另一个电极与内部放电电极对的一个电极相连后通过串联一个电容后与点火电源的低压端相连，内部放电电极对的另一电极则与点火电源的高压端相连。
在本发明的一个实施例中，外部放电电极对203突出绝缘体202的端面0.2～2mm；外部放电电极对203由两个子电极组成，各子电极形状相同，均为圆柱型结构，直径0.5～2mm，电极间距与射流孔直径相匹配，为1～3mm；采用钨或钼作为金属材料；射流孔205为圆形，直径为0.5～2mm，深度0.5～2mm；内部电极对301由两个子电极组成，各子电极形状相同，均为长条圆柱型结构，直径0.5～2mm，电极间距与放电腔的长度相匹配，为1～3mm，电极突出放电腔高度为0.5～2mm；放电腔302为圆柱形，直径0.5～2mm，长1.5～3mm。
在本发明的一个具体实施例中，外部放电电极对203突出绝缘体202的端面1mm；外部放电电极对203的直径为1.5mm，电极间距为2mm；采用钨作为金属材料；射流孔205直径为1mm，深度为1mm；内部电极对301直径为1.5mm，电极间距为2mm，电极突出放电腔高度为1mm；放电腔302直径为1mm，长为2mm。
在本发明的一个实施例中，绝缘体202被金属外壳201包裹，采用嵌套式紧密安装，材料选用耐高温的陶瓷绝缘体。
在本发明的一个具体实施例中，绝缘体202为氧化铝陶瓷。
在本发明的一个实施例中，为与燃烧室外壁相固定，金属外壳201外部中段具有螺栓结构，具体的螺纹参数以燃烧室外壁的安装接头为准；靠近导线端的螺纹用于与航空电缆相连接，具体的螺纹参数以航空电缆的安装接头为准。
在本发明的一个实施例中，外接引线205为三根独立的耐高压电磁屏蔽线，每一根外接引线对应于一个放电电极；其中外部放电电极对203中某一电极与内部电极对301中的任一电极相连后作为一个放电子电极，与导线连接后直接与分压电容C01相连；另一内部放电电极则通过三根引线的第二根与电源的高压端相连，另一外部放电电极则与电源的低压端相连；引线的金属导电部分与内置于绝缘体202的放电电极相接触。
上述自激型射流火花点火器的工作过程为：
在电极放电间隙后增加阻抗调节分压电容C01，实现高压击穿和电容放电的过程分离；自激型射流点火器包括2级电极间隙；第一级电极间隙与分压电容C01串连后与低压端相连；第二级电极间隙与分压电容C01并联；第一级电极间隙没有击穿前可看作是电容，其电容值约为1pF；分压电容C01电容值范围为50～500pF；根据串联电容的分压定律，首先，来自高压端的绝大部分高电压加载到第一级电极间隙两端；当第一级电极间隙击穿后，间隙间空气由绝缘体变为导体；此时整个电路变为通过放电通道为分压电容C01充电；分压电容C01与第二级电极间隙并联，因此分压电容C01与第二级电极间隙两端电压相同；电极间隙的击穿电压远小于分压电容C01耐压值，耐压值低的第二级电极间隙首先被击穿；此时，电源通过击穿形成的放电回路释放能量；整个放电回路中，除了放电形成的火花通道外，只有连接的导线，并没有引入额外电阻等耗能元件，放电效率高。
在本发明的一个具体实施例中，分压电容C01电容值为100pF。
在本发明的一个实施例中，在点火器头部设计放电腔302和射流孔205；当点火电源工作时，长条形内部电极对301之间空气击穿，放电释放能量加热放电腔内气体；放电腔内气体受热温度、压力迅速升高，在压差的作用下喷出射流孔205，形成射流；射流喷出后直接作用于外部放电电极对203产生的火花，能够改变放电火花形态，形成射流火花，从而提高火花的穿透深度，增大火核尺寸。
本发明的自激型射流火花点火器，可以有效改善高空极端条件下燃烧室内二次点火的可靠性。与常规电火花放电点火相比，本装置能够产生稳定的强穿透射流火花，形成大面积加热区域，有效增大点火初始火核，提高火花的穿透深度，提高点火能力，为航空二次点火提供一种无需气源的强穿透射流火花点火器。
附图说明
图1为本发明自激型射流火花点火器的结构示意图，其中图1(a)为点火器的三维外形图立体图，图1(b)为点火器头部顶端关键部位的剖视图；
图2为本发明自激型射流火花点火器的放电原理电路；
图3为本发明自激型射流火花点火器产生的射流型火花的工作示意图及实际工作图像，其中图3(a)是工作示意图，图3(b)是工作下产生的火花图像；
图4为市售点火器工作下的火花图像；
图5为本发明自激型射流火花点火器的供电电路示意图。
附图标记：
C01——分压电容，
C1——第一电极间电容，
C2——第二电极间电容，
201——点火器金属外壳，
202——绝缘体，
203——外部放电电极，
204——点火器导线，
205——射流孔，
301——内部放电电极，
302——内部放电腔
具体实施方式
现结合附图1～3对本发明作进一步描述。
本发明提供一种自激型射流火花点火器。点火时，该装置能够实现两通道高能火花放电。同时通过合理分配能量，结合点火器的独特几何设计，能够将一个通道能量有效转化为机械能，形成合成射流。合成射流作用于另一个通道的放电火花，能够有效改变放电形态，增强火花的穿透深度和初始火核尺寸。
如图1所示，自激型射流火花点火器(以下简称“点火器”)外形与常规点火器相同，主要由金属外壳201，绝缘体202，放电电极(外部放电电极对203和内部电极对301)、导线204和射流孔205组成。如图1(a)所示，点火器为手电筒形状，导线204位于点火器尾部。金属外壳201位于点火器前半部分，为中空圆柱形状。绝缘体202为圆柱形，位于金属外壳内部，其外圆周与金属外壳201的内部紧密接触，内部加工凹槽和圆孔，用作射流孔205、放电腔302，且用于安装外部放电电极对203及内部电极对301。外部放电电极对203和射流孔205都位于绝缘体202的同一条直径上，其中射流孔205位于绝缘体202的圆心位置，外部放电电极对203以射流孔205为中心、关于对称轴AA对称放置。射流孔205置于绝缘体202中心，穿透绝缘体202通向放电腔302。外部放电电极对203可为圆柱状电极，其穿透绝缘体202，一端位于绝缘体202内部，与导线204连接；另一端通向绝缘体202外部。外部放电电极对203的一个电极与点火电源的低压端相连，另一个电极与内部放电电极对的一个电极相连后通过串联一个电容后与点火电源的低压端相连，内部放电电极对的另一电极则与点火电源的高压端相连。
本发明的特征在于，为将部分放电能量有效转化为机械能，形成射流，不同于常规的点火器，本发明在点火器头部设计放电腔302和射流孔205。放电腔302位于绝缘体202内部，两端布置两个长条形内部电极对301。当点火电源工作时，长条形内部电极对301之间空气击穿，放电释放能量加热放电腔内气体。放电腔内气体受热温度、压力迅速升高，在压差的作用下喷出射流孔205，形成射流。射流喷出后直接作用于外部放电电极对203产生的火花，能够改变放电火花形态，形成射流火花，从而提高火花的穿透深度，增大火核尺寸。
放电的原理电路如图2所示，其基本原理是在电极放电间隙后增加阻抗调节分压电容，实现高压击穿和电容放电的过程分离。如图2所示，自激型射流点火器包括2级电极间隙；第一级电极间隙与分压电容C01串连后与低压端相连；第二级电极间隙与分压电容C01并联。第一级电极间隙没有击穿前可看作是电容，经阻抗分析仪测量，其电容值约为1pF。选用的分压电容C01电容值范围为50～500pF，优选100pF。根据串联电容的分压定律，首先，来自高压端的绝大部分高电压加载到第一级电极间隙两端。当第一级电极间隙击穿后，间隙间空气由绝缘体变为导体。此时整个电路变为通过放电通道为分压电容C01充电。分压电容C01与第二级电极间隙并联，因此分压电容C01与第二级电极间隙两端电压相同。电极间隙的击穿电压远小于分压电容C01耐压值，耐压值低的第二级电极间隙首先被击穿。此时，电源通过击穿形成的放电回路释放能量。整个放电回路中，除了放电形成的火花通道外，只有连接的导线，并没有引入额外电阻等耗能元件，因此放电效率高。
在本发明的一个实施例中，外部放电电极对203(裸露在绝缘体202表面)，突出绝缘体202的端面约0.2～2mm，优选1mm。外部放电电极对203由两个子电极组成，各子电极形状相同，均为圆柱型结构，直径0.5～2mm，优选1.5mm，电极间距与射流孔直径相匹配，约为1～3mm，优选2mm；采用耐高温导电性好的金属材料，如钨、钼等，优选金属钨。射流孔205为圆形，直径约为0.5～2mm，优选1mm，深度0.5～2mm，优选1mm。内部电极对301由两个子电极组成，各子电极形状相同，均为长条圆柱型结构，直径0.5～2mm，优选1.5mm，电极间距与放电腔的长度相匹配，约为1～3mm，优选2mm，电极突出放电腔高度约为0.5～2mm，优选1mm。放电腔302为圆柱形，直径0.5～2mm，优选1mm，长1.5～3mm，优选2mm。
绝缘体202一是将放电电极和金属外壳201有效绝缘，保证放电按照设计的方式运行；二是提供射流孔205与放电腔302的几何结构。如图1(a)所示，绝缘体202被金属外壳201包裹，采用嵌套式紧密安装，材料选用耐高温的陶瓷绝缘体，优选Al2O3陶瓷。
金属外壳201外形结构，整体为圆柱形结构，内部中空，中空部用于放置绝缘体202(放电电极对203和301在绝缘体202内部)。为与燃烧室外壁相固定，金属外壳201外部中段具有螺栓结构，具体的螺纹参数以燃烧室外壁的安装接头为准，一般为M18螺纹。靠近导线端的螺纹用于与航空电缆相连接，通常为M18螺纹。
外接引线205为三根独立的耐高压电磁屏蔽线，每一根外接引线对应于一个放电电极。其中外部放电电极对203中某一电极与内部电极对301中的任一电极相连后作为一个放电子电极，与导线连接后直接与分压电容C01相连。另一内部放电电极则通过三根引线的第二根与电源的高压端相连，另一外部放电电极则与电源的低压端相连。引线的金属导电部分与内置于绝缘体202的放电电极相接触，采用***式连接，电极之间通过绝缘体相隔离。
市场在售的普通火花点火器在高速相机拍摄下的火花图像如图4所示，强穿透射流型火花点火器的工作示意图如图3(a)所示，高速相机得到的射流型火花如图3(b)所示。由图可知，本发明的点火器能有效提高火核的穿透深度与火核尺寸，能够有效提高点火能力。
自激型射流火花点火器的供电电路如图5所示，点火器的能量供给由目前常用的航空发动机的高能点火电源提供(或燃油点火电源、煤粉点火电源等其他高能火花点火电源)，点火电源的高压输出端、低压输入端分别连接供电***的高压端、低压端。供电***的高压端与内部放电电极组中的一个放电电极相连，低压端则与任一外部放电电极相连，余下的放电电极相连后与分压电容相连，分压电容的另一端则与供电***的低压端相连。
与常规电火花放电点火相比，自激型射流火花点火有着显著技术优势：通过增加放电通道，有效提高了电源的能量利用率，通过将部分能量转化为射流作用于火花，能够有效增加火花的穿透深度及火核尺寸，因此能有效提高低温低气压条件下的点火能力。
具体实施例
放电电极选用直径为1.5mm的钨针。外部放电电极203间距2mm，安装于射流孔两侧，突出绝缘体202部分高度为1mm。内部放电电极间距为2mm，安装于放电腔两侧。射流孔205为直径1mm，高1mm的圆形孔。放电腔302为直径1mm，长2mm的圆形腔。绝缘体由Al2O3陶瓷烧制而成。金属外壳201参考目前使用的航空电火花点火器设计，点火端直径为18mm。

Claims (10)

1.一种自激型射流火花点火器，以下简称“点火器”，其外形与常规点火器相同，由金属外壳(201)，绝缘体(202)，放电电极-包括外部放电电极对(203)和内部电极对(301)、导线(204)和射流孔(205)组成；其中
点火器为手电筒形状，导线(204)位于点火器尾部；金属外壳(201)位于点火器前半部分，为中空圆柱形状；绝缘体(202)为圆柱形，位于金属外壳内部，其外圆周与金属外壳(201)的内部紧密接触，内部加工凹槽和孔，用作射流孔(205)、放电腔(302)，且用于安装外部放电电极对(203)及内部电极对(301)；外部放电电极对(203)和射流孔(205)都位于绝缘体(202)的同一条直径上，其中射流孔(205)位于绝缘体(202)的圆心位置，外部放电电极对(203)以射流孔(205)为中心、关于对称轴AA对称放置，对称轴AA是与外部放电电极对(203)的两个电极之间的连线相垂直的直线，该直线处在绝缘体(202)外表面所在的平面内；射流孔(205)置于绝缘体(202)中心，穿透绝缘体(202)通向放电腔(302)；外部放电电极对(203)穿透绝缘体(202)，一端位于绝缘体(202)内部，与导线(204)连接；另一端通向绝缘体(202)外部；放电腔(302)位于绝缘体(202)内部、紧邻射流孔(205)的位置，两端布置两个内部放电电极对301；外部放电电极对(203)的一个电极与点火电源的低压端相连，另一个电极与内部放电电极对的一个电极相连后通过串联一个电容后与点火电源的低压端相连，内部放电电极对的另一电极则与点火电源的高压端相连。
2.如权利要求1所述的自激型射流火花点火器，其中
外部放电电极对(203)突出绝缘体(202)的端面0.2～2mm；外部放电电极对(203)由两个子电极组成，各子电极形状相同，均为圆柱型结构，直径0.5～2mm，电极间距与射流孔直径相匹配，为1～3mm；采用钨或钼作为金属材料；射流孔(205)为圆形，直径为0.5～2mm，深度0.5～2mm；内部电极对(301)由两个子电极组成，各子电极形状相同，均为长条圆柱型结构，直径0.5～2mm，电极间距与放电腔的长度相匹配，为1～3mm，电极突出放电腔高度为0.5～2mm；放电腔(302)为圆柱形，直径0.5～2mm，长1.5～3mm。
3.如权利要求1所述的自激型射流火花点火器，其中外部放电电极对(203)突出绝缘体(202)的端面1mm；外部放电电极对(203)的直径为1.5mm，电极间距为2mm；采用钨作为金属材料；射流孔(205)直径为1mm，深度为1mm；内部电极对(301)直径为1.5mm，电极间距为2mm，电极突出放电腔高度为1mm；放电腔(302)直径为1mm，长为2mm。
4.如权利要求1所述的自激型射流火花点火器，其中绝缘体(202)被金属外壳(201)包裹，采用嵌套式紧密安装，材料选用耐高温的陶瓷绝缘体。
5.如权利要求1所述的自激型射流火花点火器，其中绝缘体(202)为氧化铝陶瓷。
6.如权利要求1所述的自激型射流火花点火器，其中，为与燃烧室外壁相固定，金属外壳(201)外部中段具有螺栓结构，具体的螺纹参数以燃烧室外壁的安装接头为准；靠近导线端的螺纹用于与航空电缆相连接，具体的螺纹参数以航空电缆的安装接头为准。
7.如权利要求1所述的自激型射流火花点火器，其中，导线(204)为三根独立的耐高压电磁屏蔽线，每一根导线(204)对应于一个放电电极；其中外部放电电极对(203)中某一电极与内部电极对(301)中的任一电极相连后作为一个放电子电极，与导线(204)连接后直接与分压电容C01相连；另一内部放电电极则通过三根导线(204)的第二根与电源的高压端相连，另一外部放电电极则与电源的低压端相连；导线(204)的金属导电部分与内置于绝缘体(202)的放电电极相接触。
8.一种如权利要求1至7的任何一项所述的自激型射流火花点火器的工作方法，
在电极放电间隙后增加阻抗调节分压电容C01，实现高压击穿和电容放电的过程分离；自激型射流点火器包括2级电极间隙；第一级电极间隙与分压电容C01串连后与低压端相连；第二级电极间隙与分压电容C01并联；第一级电极间隙没有击穿前可看作是电容，其电容值约为1pF；分压电容C01电容值范围为50～500pF；根据串联电容的分压定律，首先，来自高压端的绝大部分高电压加载到第一级电极间隙两端；当第一级电极间隙击穿后，间隙间空气由绝缘体变为导体；此时整个电路变为通过放电通道为分压电容C01充电；分压电容C01与第二级电极间隙并联，因此分压电容C01与第二级电极间隙两端电压相同；电极间隙的击穿电压远小于分压电容C01耐压值，耐压值低的第二级电极间隙首先被击穿；此时，电源通过击穿形成的放电回路释放能量；整个放电回路中，除了放电形成的火花通道外，只有连接的导线，并没有引入额外电阻等耗能元件，放电效率高。
9.如权利要求8所述的自激型射流火花点火器的工作方法，其中分压电容C01电容值为100pF。
10.如权利要求8所述的自激型射流火花点火器的工作方法，其中，在点火器头部设计放电腔(302)和射流孔(205)；当点火电源工作时，长条形内部电极对(301)之间空气击穿，放电释放能量加热放电腔内气体；放电腔内气体受热温度、压力迅速升高，在压差的作用下喷出射流孔(205)，形成射流；射流喷出后直接作用于外部放电电极对(203)产生的火花，能够改变放电火花形态，形成射流火花，从而提高火花的穿透深度，增大火核尺寸。
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CN111022192B (zh) * 2019-12-04 2021-12-10 中国人民解放军空军工程大学 一种多阴极滑动弧等离子体点火器
CN111734531B (zh) * 2020-01-18 2022-01-07 中国人民解放军空军工程大学 一种自激形多点射流等离子体点火器
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5704321A (en) * 1996-05-29 1998-01-06 The Trustees Of Princeton University Traveling spark ignition system
DE102010039412A1 (de) * 2010-08-17 2012-02-23 Osram Ag Hochdruck-Entladungslampe und Verfahren zur Herstellung einer Hochdruckentladungslampe
CN102493935B (zh) * 2011-11-30 2014-04-09 中国人民解放军国防科学技术大学 同轴三极板型点火器
CN103277231B (zh) * 2013-03-18 2015-12-23 中国人民解放军空军工程大学 一种航空发动机空气旋流等离子体点火器
CN107842427B (zh) * 2017-10-30 2019-07-23 西安交通大学 一种预燃式等离子体点火器及点火方法

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