CN109441636B - 一种轴向补油裂解装置 - Google Patents
一种轴向补油裂解装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109441636B CN109441636B CN201811574890.1A CN201811574890A CN109441636B CN 109441636 B CN109441636 B CN 109441636B CN 201811574890 A CN201811574890 A CN 201811574890A CN 109441636 B CN109441636 B CN 109441636B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- cracking
- cracking chamber
- combustion
- supplementing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/14—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/22—Fuel supply systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明涉及一种轴向补油裂解装置，包括两端通口的预燃裂解室，所述预燃裂解室的内部固定有补油喷注嘴，所述补油喷注嘴的喷油方向沿着预燃裂解室的中心轴向设置，所述补油喷注嘴与供油装置连通。通过预燃裂解室使得煤油发生裂解，裂解生成的小分子燃料和活性基团，可通入旋转爆震发动机中，此时可显著降低旋转爆震发动机中的起爆能量、缩短起爆时间、提高爆震频率，达到利用煤油‑空气爆震的目的。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机的技术领域，尤其是涉及一种轴向补油裂解装置。
背景技术
旋转爆震发动机的热循环效率比传统的燃气涡轮发动机高30%左右，是国际上军用航空动力的研究热点和前沿，有望显著降低耗油率，用于临近空间高速突防装备。
随着航空航天事业的高速发展，对高性能推进与动力***的需求日益增加，并且推进与动力***的性能指标也关系到飞行器的设计参数。为了提高推进***的性能，采用高效燃烧组织与能量利用方式成为研究中的重要手段。常规动力***，如涡轮发动机与火箭发动机等都是采用等压燃烧的方式，循环效率较低。燃烧方式除了爆燃，还有近似等容的爆震燃烧方式。研究表明，爆震燃烧热力循环效率较高，释能密度高、释热速率极快。基于此原因爆震发动机得到了越来越多的关注，也取得了长足进步，并在航空航天领域具有了工程应用。
而煤油-空气爆震一直是旋转爆震发动机的核心技术和国际难题，煤油-空气混合物直接起爆的能量很大、难以实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轴向补油裂解装置，具有可实现煤油-空气爆震的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种轴向补油裂解装置，包括两端通口的预燃裂解室，所述预燃裂解室的内部固定有补油喷注嘴，所述补油喷注嘴的喷油方向沿着预燃裂解室的中心轴向设置，所述补油喷注嘴与供油装置连通。
通过上述技术方案，将预燃裂解室一端连接在燃室尾端，另一端连接在旋转爆震发动机上，使用时，先在燃烧室中点燃燃料，使得燃烧室喷出的高温进入预燃裂解室，此时通过补油喷注嘴沿着预燃裂解室的中心轴线方向且朝着燃烧室端向预燃裂解室中喷入煤油，此时喷入预燃裂解室中的煤油将与燃烧室中喷进预燃裂解室中的高温气体接触，由于煤油燃料分子在发生氧化燃烧之前将首先经历裂解过程，因此在预燃裂解室中高温的作用下将使得喷入预燃裂解室中的煤油发生裂解，并生成小分子燃料和活性基团，而裂解成的小分子气态燃料与活性基团可以显著降低起爆能量，因此将这些裂解后的小分子燃料和活性基团通入旋转爆震发动机中时可显著降低起爆能量、缩短起爆时间、提高爆震频率，达到利用煤油-空气爆震的目的。由于补油喷注嘴位于预燃裂解室的中心位置，仅此通过补油喷注嘴进入预燃裂解室中的煤油将在预燃裂解室中均与分布，不易出现煤油在预燃裂解室一侧多一侧少的情况。
优选的，所述预燃裂解室中设置有调节杆，所述调节杆的轴向与预燃裂解室的中心轴向平行，所述补油喷注嘴滑动连接在调节杆上，所述预燃裂解室上设置有调节补油喷注嘴在预燃裂解室中位置的调节装置。
通过上述技术方案，由于不同型号的燃烧室在预燃裂解室中产生的温度不同，而越靠近燃烧室预燃裂解室中的温度越高，因此为了使得煤油裂解效果更佳，需要根据不同燃烧室的型号调整向预燃裂解室中喷油的位置，以使得喷入预燃裂解室中的煤油处在高效裂解的温度段处，通过将补油喷注嘴滑动设置在调节杆上，可方便的调节补油喷注嘴在预燃裂解室中的位置。
优选的，所述补油喷注嘴上连接有支盘，所述支盘与调节杆滑动连接。
通过上述技术方案，为了使得补油喷注嘴能够稳定滑动，在补油喷注嘴上固定有支盘，使用时将支盘滑动连接在调节杆上，然后通过支盘与调节杆的相对运动来改变补油喷注嘴的位置。
优选的，所述调节杆数量为多根，所述支盘与多根调节杆均滑动连接。
通过上述技术方案，为了使得补油喷注嘴在滑动时更稳定，将调节杆设置为多根，多个调节杆与支盘滑动连接后支盘将滑动的更加平稳，同时支盘在滑动时不易出现卡住的情况。
优选的，所述预燃裂解室两端均设置有连接法兰。
通过上述技术方案，方便将预燃裂解室与燃烧室以及旋转爆震发动机连接。
优选的，所述连接法兰上通过螺栓连接有固定环，所述调节杆背离预燃裂解室的一端与固定环连接。
通过上述技术方案，通过固定环可方便的将调节杆固定在预燃裂解室中，固定时直接将固定环固定在法兰盘上，此时位于固定环上的调节杆被固定在预燃裂解室中。
优选的，所述调节装置包括设置在支盘上的齿条与转动设置在预燃裂解室上且与齿条啮合的齿轮，所述齿条的长度方向与调节杆的长度方向平行，所述预燃裂解室外设置有齿轮驱动装置。
通过上述技术方案，使用时驱动齿轮转动，此时齿轮将驱动齿条沿着调节杆的轴向进行滑动，由于齿条与支盘固定在一起，因此支盘将随着齿条进行移动，进而使得固定在支盘上的补油喷注嘴发生移动，调节时简单方便。
优选的，所述齿轮驱动装置包括转动电机，所述转动电机的输出轴贯穿预燃裂解室且与齿轮连接。
通过上述技术方案，通过转动电机控制齿轮旋转时，控制简单方便，同时可方便控制齿轮转动的角度等，使得补油喷注嘴在移动时精度更高。
综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：
1、可以将煤油发生裂解并通入旋转爆震发动机中进行燃烧，可显著降低起爆能量、缩短起爆时间、提高爆震频率，达到利用煤油-空气爆震的目的；
2、由于补油喷注嘴位于预燃裂解室的中心位置，因此通过一个补油喷注嘴即可达到将煤油均匀喷入预燃裂解室的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例的结构示意图；
图2为实施例的剖视图，主要突出齿轮与齿条的位置；
图3为实施例的支盘与调节杆的结构。
附图标记：1、预燃裂解室；2、补油喷注嘴；3、调节杆；4、调节装置；41、齿条；42、齿轮；5、支盘；6、连接法兰；7、固定环；8、转动电机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1、2所示，一种轴向补油裂解装置，包括两端通口的预燃裂解室1，在预燃裂解室1的内部固定有补油喷注嘴2，且补油喷注嘴2的喷油方向沿着预燃裂解室1的中心轴向，补油喷注嘴2与供油装置连通。
其中，本实施例中预燃裂解室1为圆柱筒状，在预燃裂解室1的两端通口处均设置有连接法兰6，连接法兰6可方便将预燃裂解室1与其他部件进行连接。
如图2、3所示，在连接法兰6上通过螺栓固定有固定环7，固定环7为环形，在固定环7上固定有多根调节杆3，调节杆3的轴向与预燃裂解室1的中心轴向平行，调节杆3为圆柱状，当将固定环7固定在连接法兰6上时，调节杆3将伸入预燃裂解室1中，本实施例中调节杆3为四根，在四根调节杆3上滑动设置有支盘5，四根调节杆3位于支盘5的四周，补油喷注嘴2固定在支盘5的中心位置。
如图1、2所示，在支盘5上固定有齿条41，齿条41为长条形，且齿条41的长度方向与调节杆3的轴向平行，在预燃裂解室1内转动设置有齿轮42，齿轮42与齿条41啮合，在预燃裂解室1外设置有用以驱动齿轮42转动的转动电机8，使用时，控制转动电机8正反转即可驱动齿条41来回运动，进而改变补油喷注嘴2在预燃裂解室1中的位置。
本实施例中供油装置为油箱与油泵，油泵与补油喷注嘴2连通，使用中，油泵将油箱中的煤油通向补油喷注嘴2中，随着补油喷注嘴2中压力的增大，补油喷注嘴2中的油将喷入预燃裂解室1中。为了能够使得外界的油通入预燃裂解室1中的补油喷注嘴2中，使得油泵与补油喷注嘴2之间的连通管道穿过预燃裂解室1，然后再讲管道与预燃裂解室1之间密封即可。
燃烧室为现有装置，在航空发动机上均具有该装置，其工作原理为一个喷头加一个点火装置，使用时，燃烧室中的喷头喷出燃料，然后点火装置将喷头喷出的燃料点燃即可，燃料在燃烧始终燃烧后将喷入预燃裂解室1中，使得预燃裂解室1中有足够的温度供没有裂解。
使用时，将预燃裂解室1背离固定环7端安装在燃烧室上，将预燃裂解室1余固定环7固定端安装在燃烧室尾端与旋转爆震发动机上，然后先通过燃烧室在预燃裂解室1中产生高温，然后向预燃裂解室1中喷入煤油，煤油将在预燃裂解室1中进行裂解，裂解后的物质将进入旋转爆震发动机中进行燃烧。
由于预燃裂解室1中为高温环境，因此位于预燃裂解室1中的物品均为耐高温材质制成。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种轴向补油裂解装置，其特征在于：包括两端通口的预燃裂解室(1)，所述预燃裂解室(1)的内部固定有补油喷注嘴(2)，所述补油喷注嘴(2)的喷油方向沿着预燃裂解室(1)的中心轴向设置，所述补油喷注嘴(2)与供油装置连通，所述补油喷注嘴(2)的喷射方向朝向燃烧室端，所述预燃裂解室(1)中设置有调节杆(3)，所述调节杆(3)的轴向与预燃裂解室(1)的中心轴向平行，所述补油喷注嘴(2)滑动连接在调节杆(3)上，所述预燃裂解室(1)上设置有调节补油喷注嘴(2)在预燃裂解室(1)中位置的调节装置(4)。
2.根据权利要求1所述的一种轴向补油裂解装置，其特征在于：所述补油喷注嘴(2)上连接有支盘(5)，所述支盘(5)与调节杆(3)滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种轴向补油裂解装置，其特征在于：所述调节杆(3)数量为多根，所述支盘(5)与多根调节杆(3)均滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种轴向补油裂解装置，其特征在于：所述预燃裂解室(1)两端均设置有连接法兰(6)。
5.根据权利要求4所述的一种轴向补油裂解装置，其特征在于：所述连接法兰(6)上通过螺栓连接有固定环(7)，所述调节杆(3)背离预燃裂解室(1)的一端与固定环(7)连接。
6.根据权利要求1所述的一种轴向补油裂解装置，其特征在于：所述调节装置(4)包括设置在支盘(5)上的齿条(41)与转动设置在预燃裂解室(1)上且与齿条(41)啮合的齿轮(42)，所述齿条(41)的长度方向与调节杆(3)的长度方向平行，所述预燃裂解室(1)外设置有齿轮驱动装置。
7.根据权利要求6所述的一种轴向补油裂解装置，其特征在于：所述齿轮驱动装置包括转动电机(8)，所述转动电机(8)的输出轴贯穿预燃裂解室(1)且与齿轮(42)连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811574890.1A CN109441636B (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种轴向补油裂解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811574890.1A CN109441636B (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种轴向补油裂解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109441636A CN109441636A (zh) | 2019-03-08 |
| CN109441636B true CN109441636B (zh) | 2020-01-21 |
Family
ID=65534830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811574890.1A Active CN109441636B (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种轴向补油裂解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109441636B (zh) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101881238B (zh) * | 2010-06-10 | 2013-04-17 | 西北工业大学 | 一种吸气式脉冲爆震发动机及其起爆方法 |
| CN204503643U (zh) * | 2015-02-04 | 2015-07-29 | 绍兴中多控股有限公司 | 网纹辊清洗装置 |
| CN107084071B (zh) * | 2017-04-20 | 2018-06-05 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种基于爆震燃烧的超燃冲压发动机 |
| CN107762661B (zh) * | 2017-11-27 | 2019-05-10 | 西北工业大学 | 一种脉冲爆震引射超燃冲压组合发动机 |
| CN108708788B (zh) * | 2018-05-29 | 2021-07-02 | 中国人民解放军国防科技大学 | 双燃烧室冲压发动机及高超声速飞行器 |
| CN109030789A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-18 | 湖南云顶智能科技有限公司 | 盐浴式煤油加热与裂解模拟试验方法 |
-
2018
- 2018-12-21 CN CN201811574890.1A patent/CN109441636B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109441636A (zh) | 2019-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4741154A (en) | Rotary detonation engine | |
| RU2516769C2 (ru) | Газовая турбина цикличного внутреннего сгорания | |
| US9920689B2 (en) | Hybrid wave rotor propulsion system | |
| CN101338702B (zh) | 脉冲爆震转子轴发动机 | |
| CN105156228A (zh) | 一种引射辅助式涡轮冲压组合循环发动机 | |
| RU164690U1 (ru) | Маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения | |
| US11674437B2 (en) | Gas turbine power generation device | |
| RU2013148636A (ru) | Двигатель с незатухающей детонационной волной и летательный аппарат, оборудованный таким двигателем | |
| CN105972638B (zh) | 一种回流式脉冲爆震燃烧室 | |
| CN104033286B (zh) | 一种高频脉冲爆震燃烧动力装置 | |
| CN205047319U (zh) | 一种引射辅助式涡轮冲压组合循环发动机 | |
| CN109441636B (zh) | 一种轴向补油裂解装置 | |
| CN109723578B (zh) | 一种边缘分布等离子体裂解活化补油装置及方法 | |
| CN109695504B (zh) | 一种周向补油裂解装置 | |
| CN104879238A (zh) | 多模式脉冲爆震发动机 | |
| RU2620736C1 (ru) | Способ организации рабочего процесса в турбореактивном двигателе с непрерывно-детонационной камерой сгорания и устройство для его осуществления | |
| CN203730136U (zh) | 一种涡轮爆震发动机 | |
| CN104963774A (zh) | 一种新型轮机 | |
| CN109723554B (zh) | 一种中心分布等离子体裂解活化补油装置及方法 | |
| CN101718236A (zh) | 有爆震转射器连通的多管脉冲爆震燃烧室 | |
| CN103726952A (zh) | 分流式燃气涡轮发动机 | |
| CN203962199U (zh) | 一种高频脉冲爆震燃烧动力装置 | |
| CN106438107A (zh) | 叶桨侧喷发式航空发动机 | |
| Saracoglu et al. | The effects of multiple detonation waves in the RDE flow field | |
| CN2799873Y (zh) | 燃烧式发动机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |