一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室

摘要

本发明一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，包括脉冲爆震燃烧腔、第一级旋转爆震燃烧腔、第二级旋转爆震燃烧腔、第三级旋转爆震燃烧腔、空气与燃料喷注器和燃烧室排气腔。本发明结合脉冲爆震燃烧室和旋转爆震燃烧室的结构特点，开设有组合式多通道的爆震燃烧室结构，当旋转爆震燃烧室和脉冲爆震燃烧室同时工作时，能够有效解决脉冲爆震燃烧室的间歇式排气，导致燃烧室工作稳定性降低的问题；同时能有效增加燃烧室的流通面积，提高燃烧室的推重比；通过控制不同燃烧室是否点火工作，可有效调节燃烧室的输出功率。本发明保证了燃烧室工作的稳定性，提高了燃烧室的空间利用率，增加了燃烧室的输出功率，拓宽了燃烧室输出功率的调节范围。

权利要求

1.一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，其特征在于，包括PDC燃烧腔、第一级RDC燃烧腔、第二级RDC燃烧腔、第三级RDC燃烧腔、空气与燃料喷注器和燃烧室排气腔：所述的PDC燃烧腔位于燃烧室中心位置，由PDC盖板和PDC外壁面组成的圆管形结构，PDC外壁面与PDC盖板接触面将PDC外壁面固定在PDC盖板上；

PDC的空气与燃料喷注器位于PDC盖板的中心位置，燃料通过喷孔结构供给到PDC燃烧腔，空气通过环缝结构供给到PDC燃烧腔；

PDC点火器安装在PDC外壁面上，且靠近PDC燃烧腔头部一侧，安装方向与PDC燃烧腔的轴向垂直，PDC冷却气供给腔和PDC冷却气膜孔在PDC外壁面内部，其中PDC冷却气膜孔的轴线方向与燃烧室的轴向夹角为20°；

扰流装置位于PDC燃烧腔内部，且靠近头部一侧，为螺旋形结构，螺旋结构的轴线方向与PDC燃烧腔的轴向一致，扰流装置固定在PDC燃烧腔内部，防止扰流装置沿轴向运动；

所述的第一级RDC燃烧腔位于PDC燃烧腔外侧，由RDC盖板、PDC外壁面和第一级RDC外壁面组成的环腔形结构，且第一级RDC燃烧腔出口与PDC燃烧腔出口的轴向位置相同；

所述的第二级、第三级RDC燃烧腔依次分布在第一级RDC燃烧腔外侧，均为环腔形结构，第一级、第二级和第三级RDC燃烧腔的入口和出口轴向位置完全相同；每一级RDC的空气与燃料喷注器和点火器位于RDC盖板上；第一级、第二级和第三级RDC外壁面内部均开设有RDC冷却气供给腔和RDC冷却气膜孔，且RDC冷却气膜孔的轴线方向与燃烧室的轴向夹角为20°；

所述的燃烧室排气腔位于PDC和RDC的出口一侧，且燃烧室排气腔的结构为空心的收缩型圆台结构。

2.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，其特征在于，空气与燃料喷注器为双通道圆柱形结构，中心位置燃料供给腔，为圆柱形空腔结构，燃料供给腔出口端面开设有4个沿周向均布的燃料供给孔，燃料供给孔为直圆孔结构，轴线方向与燃烧室轴向夹角为45°；燃料供给腔的外侧为空气供给环腔，为环腔形结构，空气供给腔的出口为收缩扩张型面，通过调节收缩型面的最小流通面积，用于控制空气的供给流量，收缩和扩张型面均采用了圆弧过渡；为了方便空气与燃料喷注器的安装和拆卸，外侧开设有锥管螺纹。

3.根据权利要求2所述的一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，其特征在于，PDC盖板中心为喷注器安装孔；RDC盖板分别在三个径向位置，即第一级、第二级和第三级RDC燃烧腔的中心位置，开设有喷注器安装孔；每一级RDC的空气与燃料喷注器数量均为12个，且沿周向均匀分布；PDC和RDC的喷注器安装孔均开设有锥管螺纹，且螺纹型号与空气与燃料喷注器的锥管螺纹型号相同。

4.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，其特征在于，扰流装置为螺旋型结构，外径与PDC燃烧腔内径相同；为了起到较好的扰流作用，螺旋型结构外径与螺距之比为5 8，螺旋结构展开后的截面为实心圆，螺旋型结构外径与实心圆直径~之比为6:1。

5.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，其特征在于，PDC外壁面的内侧布置了PDC冷却气膜孔结构，沿PDC燃烧腔周向均布了18排，从扰流装置到PDC燃烧腔出口沿轴向均布了19列，即PDC冷却气膜孔的数量为342个，PDC冷却气膜孔为直圆孔结构。

6.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，其特征在于，第一级和第二级RDC外壁面的内外两侧均布置了RDC冷却气膜孔结构，沿第一级和第二级RDC燃烧腔周向均布了18排，沿轴向均布了5列，即内外两侧各布置了90个RDC冷却气膜孔。

7.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，其特征在于，第三级RDC外壁面的内侧布置了90个RDC冷却气膜孔结构，沿第三级RDC燃烧腔周向均布了

18排，从第三级RDC燃烧腔入口到RDC燃烧腔出口沿轴向均布了5列。

8.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，其特征在于，为防止气流在燃烧腔出口形成回流区，造成已燃气体的流动损失，PDC外壁面、第一级和第二级RDC外壁面的出口处均进行了倒圆角处理，尾缘的厚度接近于0。

说明书

一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室

技术领域

[0001] 本发明属于爆震燃烧室技术领域，具体涉及一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室。

背景技术

[0002] 燃烧根据化学反应的剧烈程度可分为缓燃燃烧和爆震燃烧。现有航空航天发动机，包括涡喷发动机、常规火箭发动机、冲压发动机等，以及工业燃气轮机等动力装置，燃烧室均基于等压循环的缓燃燃烧方式，其技术成熟度较高，进一步提高热循环效率非常困难。爆震燃烧的特点在于化学反应区之前存在一道激波结构，激波和化学反应区耦合在一起传播。由于激波的自增压作用，与缓燃燃烧相比，爆震燃烧理论上具有熵增低和热释放速率快的特点。因此，基于爆震燃烧的动力装置，理论上具有更高的热循环效率、更小的燃烧室体积等优势。

[0003] 爆震燃烧的诸多优势引起了国内外研究人员的广泛关注，也提出了多种爆震燃烧室结构形式，包括脉冲爆震燃烧室（Pulse Detonation Combustor，简称PDC）和旋转爆震燃烧室（ Rotating Detonation Combustor，简称RDC）等。其中，PDC是一种间歇性的工作方式，已燃气体以非稳态排气过程排出燃烧室，即已燃气体的排气压力不断变化。基于PDC形式的动力装置，由于非稳态排气特性导致工作稳定性较差，同时存在与压气机、涡轮部件耦合较为困难等问题。RDC 理论上仅需要单次点火便可以连续工作，旋转爆震波的传播频率可达数千赫兹，燃烧室的非稳态排气特性影响较小。但由于RDC通常采用环形燃烧室结构，燃烧室由外环和内柱结构组成，环形结构的内部空间通常无法有效利用，降低了燃烧室的推重比，造成了空间浪费。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供了一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，拟解决现有PDC间歇式排气导致燃烧室工作稳定性较低，与压气机涡轮部件匹配性较差，以及RDC空间利用率不足的问题。本发明可以应用于航空发动机和燃气轮机等领域。

[0005] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

[0006] 一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，包括PDC燃烧腔、第一级RDC燃烧腔、第二级RDC燃烧腔、第三级RDC燃烧腔、空气与燃料喷注器和燃烧室排气腔：

[0007] 所述的PDC燃烧腔位于燃烧室中心位置，由PDC盖板和PDC外壁面组成的圆管形结构，PDC外壁面与PDC盖板接触面将PDC外壁面固定在PDC盖板上；

[0008] PDC的空气与燃料喷注器位于PDC盖板的中心位置，燃料通过喷孔结构供给到PDC燃烧腔，空气通过环缝结构供给到PDC燃烧腔；

[0009] PDC点火器安装在PDC外壁面上，且靠近PDC燃烧腔头部一侧，安装方向与PDC燃烧腔的轴向垂直，PDC冷却气供给腔和PDC冷却气膜孔在PDC外壁面内部，其中PDC冷却气膜孔的轴线方向与燃烧室的轴向夹角为20°；

[0010] 扰流装置位于PDC燃烧腔内部，且靠近头部一侧，为螺旋形结构，螺旋结构的轴线方向与PDC燃烧腔的轴向一致，扰流装置固定在PDC燃烧腔内部，防止扰流装置沿轴向运动；

[0011] 所述的第一级RDC燃烧腔位于PDC燃烧腔外侧，由RDC盖板、PDC外壁面和第一级RDC外壁面组成的环腔形结构，且第一级RDC燃烧腔出口与PDC燃烧腔出口的轴向位置相同；

[0012] 所述的第二级、第三级RDC燃烧腔依次分布在第一级RDC燃烧腔外侧，均为环腔形结构，第一级、第二级和第三级RDC燃烧腔的入口和出口轴向位置完全相同；每一级RDC的空气与燃料喷注器和点火器位于RDC盖板上；第一级、第二级和第三级RDC外壁面内部均开设有RDC冷却气供给腔和RDC冷却气膜孔，且RDC冷却气膜孔的轴线方向与燃烧室的轴向夹角为20°；

[0013] 所述的燃烧室排气腔位于PDC和RDC的出口一侧，且燃烧室排气腔的结构为空心的收缩型圆台结构。

[0014] 本发明进一步的改进在于，空气与燃料喷注器为双通道圆柱形结构，中心位置燃料供给腔，为圆柱形空腔结构，燃料供给腔出口端面开设有4个沿周向均布的燃料供给孔，燃料供给孔为直圆孔结构，轴线方向与燃烧室轴向夹角为45°；燃料供给腔的外侧为空气供给环腔，为环腔形结构，空气供给腔的出口为收缩扩张型面，通过调节收缩型面的最小流通面积，用于控制空气的供给流量，收缩和扩张型面均采用了圆弧过渡；为了方便空气与燃料喷注器的安装和拆卸，外侧开设有锥管螺纹。

[0015] 本发明进一步的改进在于，PDC盖板中心为喷注器安装孔；RDC盖板分别在三个径向位置，即第一级、第二级和第三级RDC燃烧腔的中心位置，开设有喷注器安装孔；每一级RDC的空气与燃料喷注器数量均为12个，且沿周向均匀分布；PDC和RDC的喷注器安装孔均开设有锥管螺纹，且螺纹型号与空气与燃料喷注器的锥管螺纹型号相同。

[0016] 本发明进一步的改进在于，扰流装置为螺旋型结构，外径与PDC燃烧腔内径相同；为了起到较好的扰流作用，螺旋型结构外径与螺距之比为5 8，螺旋结构展开后的截面为实~
心圆，螺旋型结构外径与实心圆直径之比为6:1。

[0017] 本发明进一步的改进在于，PDC外壁面的内侧布置了PDC冷却气膜孔结构，沿PDC燃烧腔周向均布了18排，从扰流装置到PDC燃烧腔出口沿轴向均布了19列，即PDC冷却气膜孔的数量为342个，PDC冷却气膜孔为直圆孔结构。

[0018] 本发明进一步的改进在于，第一级和第二级RDC外壁面的内外两侧均布置了RDC冷却气膜孔结构，沿第一级和第二级RDC燃烧腔周向均布了18排，沿轴向均布了5列，即内外两侧各布置了90个RDC冷却气膜孔°。

[0019] 本发明进一步的改进在于，第三级RDC外壁面的内侧布置了90个RDC冷却气膜孔结构，沿第三级RDC燃烧腔周向均布了18排，从第三级RDC燃烧腔入口到RDC燃烧腔出口沿轴向均布了5列。

[0020] 本发明进一步的改进在于，为防止气流在燃烧腔出口形成回流区，造成已燃气体的流动损失，PDC外壁面、第一级和第二级RDC外壁面的出口处均进行了倒圆角处理，尾缘的厚度接近于0。

[0021] 本发明至少具有如下有益的技术效果：

[0022] 本发明提供的一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，将PDC和多级RDC进行了组合，从燃烧室中心沿半径增大方向，分别开设有PDC燃烧腔、第一级RDC燃烧腔、第二级RDC燃烧腔和第三级RDC燃烧腔。有益的技术效果在于，首先，可以有效削弱爆震燃烧室出口的非稳态排气特性，排气压力和温度空间分布更加均匀；其次，能够提高燃烧室的空间利用率，相同输出功率的条件下，燃烧室体积更小；最后，通过调节PDC和RDC是否工作，能够有效控制燃烧室的总输出功率，增加了燃烧室工作的灵活性。相较于传统的PDC和RDC，本发明优化了燃烧室的结构形式，设计合理，能够改善燃烧室工作的稳定性，同时减小了燃烧室体积。

附图说明

[0023] 图1为脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室结构示意图；

[0024] 图2为脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室A‑A截面图；

[0025] 图3为脉冲爆震燃烧室结构示意图；

[0026] 图4为旋转爆震燃烧室结构示意图；

[0027] 图5为空气与燃料喷注器结构示意图，其中，图5（b）为图5（a）的剖视图。

[0028] 附图标记说明：

[0029] 1为PDC燃烧腔，2为第一级RDC燃烧腔，3为第二级RDC燃烧腔，4为第三级RDC燃烧腔，5为PDC盖板，6为PDC外壁面，7为RDC盖板，8为第一级RDC外壁面，9为第二级RDC外壁面，10为第三级RDC外壁面，11为空气与燃料喷注器，12为喷注器安装孔，13为PDC点火器，14为扰流装置，15为PDC冷却气供给腔，16为PDC冷却气膜孔，17为RDC点火器，18为RDC冷却气供给腔，19为RDC冷却气膜孔，20为燃烧室排气腔，21为燃料供给腔，22为燃料供给孔，23为空气供给腔，24为空气供给环缝，25为锥管螺纹。

具体实施方式

[0030] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0031] 参阅图1和图2所示，本发明提供的一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，由PDC燃烧腔1、第一级RDC燃烧腔2、第二级RDC燃烧腔3、第三级RDC燃烧腔4、空气与燃料喷注器11和燃烧室排气腔20组成。

[0032] 参阅图2、图3和图5所示，PDC燃烧腔1位于多通道燃烧室的中心位置，是由PDC盖板5和PDC外壁面6组成的圆管形结构，PDC盖板5和PDC外壁面6在接触面处通过焊接的方式进行固定连接。PDC盖板5位于PDC燃烧腔1的头部，为圆柱形结构，中心为喷注器安装孔12，结构为带锥螺纹的直圆孔。PDC的空气与燃料喷注器11通过螺纹安装在喷注器安装孔12中，空气和燃料分别通过空气与燃料喷注器11内部的空气供给环缝24和燃料供给孔22供给到PDC燃烧腔1中。PDC点火器13安装在PDC外壁面6预留的安装孔中，且轴向位置靠近PDC燃烧腔1的头部一侧；PDC点火器13的作用是，当PDC燃烧腔1内填充燃料和空气后，通过PDC点火器13进行点火形成反应强度较低、传播速度较慢的缓燃波，且PDC的工作频率受PDC点火器13的点火频率控制。扰流装置14布置在PDC燃烧腔1内部，轴向位置位于PDC点火器13左侧，为了防止燃烧室工作过程中扰流装置14沿轴向运动，燃流装置14与PDC外壁面6通过多点焊接的方式进行固定连接；扰流装置14的作用在于，PDC燃烧腔头部形成的缓燃波，经过扰流装置时，流通面积不断变化，进而对缓燃波形成强烈扰动，促进缓燃波在短距离内转变为爆震波。在PDC外壁面6内部，且轴向位置位于扰流装置14左侧，沿圆形PDC燃烧腔周向均布了18排PDC冷却气膜孔16，每排PDC冷却气膜孔16沿PDC燃烧腔轴向均布了19列，PDC冷却气膜孔
16的轴线方向与PDC燃烧腔轴向的夹角为20°。PDC冷却气膜孔16所需的冷却气体由PDC冷却气供给腔15供给，环腔形结构的PDC冷却气供给腔15位于PDC外壁面6的内部。

[0033] 参阅图2和图4所示，第一级RDC燃烧腔2位于PDC燃烧腔1的外侧，是由RDC盖板7、PDC外壁面6和第一级RDC外壁面8组成的环腔形结构，第一级RDC燃烧腔2与PDC燃烧腔1的出口截面轴向位置相同。RDC盖板7位于第一级RDC燃烧腔2的头部，为圆环形结构，RDC盖板7的内侧与PDC外壁面6通过焊接的方式进行固定连接。第一级RDC外壁面8的内外两侧均布置了RDC冷却气膜孔19，内外两侧RDC冷却气膜孔19的个数均为90个，沿外壁面的周向均布了18排，沿轴向均布了5列，RDC冷却气膜孔19的轴线方向与燃烧室轴向的夹角为20°。RDC冷却气膜孔19所需的冷却气体，由分布在第一级RDC外壁面内部的RDC冷却气供给腔18进行供给，结构为圆环形环腔。

[0034] 第二级RDC燃烧腔3位于第一级RDC燃烧腔2的外侧，由RDC盖板7、第一级RDC外壁面8和第二级RDC外壁面9组成的环腔形结构，且第一级RDC燃烧腔2和第二级RDC燃烧腔3的入口和出口轴向位置完全相同。第二级RDC外壁面9内部同样布置了环腔形的RDC冷却气供给腔18，内外两侧均布置了90个RDC冷却气膜孔19。

[0035] 第三级RDC燃烧腔4位于第二级RDC燃烧腔3的外侧，由RDC盖板7、第二级RDC外壁面9和第三级RDC外壁面10组成的环腔形结构，且第三级RDC燃烧腔4的入口和出口轴向位置与第一级RDC燃烧腔2和第二级RDC燃烧腔3完全相同。第三级RDC外壁面10的内部布置了环腔形的RDC冷却气体供给腔18，且内侧布置了90个RDC冷却气膜孔19。第三级RDC外壁面10的轴向长度大于第一级外壁面8和第二级RDC外壁面9的轴向长度，且靠近燃烧室出口一侧采用了收缩型的圆台结构，能够对各级爆震燃烧腔排出的已燃气体起到较好的整流作用。第一级RDC外壁面8、第二级RDC外壁面9和第三级RDC外壁面10与RDC盖板7的接触面均采用了焊接方式进行固定连接。

[0036] RDC盖板7分别在三个径向位置，对应第一级、第二级和第三级RDC燃烧腔的中心位置，每个径向位置均沿周向均布了12个喷注器安装孔12，每个喷注器安装孔12对应安装一个空气与燃料喷注器11，相互之间通过锥管螺纹连接，RDC燃烧腔所需的空气与燃料，分别通过空气与燃料喷注器11的环缝和喷孔结构进行供给。此外，每个径向位置均布置了一个RDC点火器17，由于RDC仅需要单次点火便可形成稳定传播的旋转爆震波，因此RDC点火器在工作的起始时刻点火，稳定工作时不需要连续点火。

[0037] 本发明的工作循环过程如下：

[0038] 本发明一种脉冲爆震与旋转爆震组合式多通道燃烧室，通过控制不同燃烧腔是否点火工作，得到了四种不同的工作模态，每种工作模态的燃烧室输出功率不同，分别为低功率模态、中功率模态、高功率模态和满负荷模态。

[0039] 当燃烧室以低功率模态工作时，仅开启第一级RDC燃烧腔2对应的空气和燃料气源供给阀门，空气和燃料分别通过空气与燃料喷注器11供给到第一级RDC燃烧腔2中；同时将冷却气体供给到PDC外壁面6和第一级RDC外壁面8内部的PDC冷却气供给腔15和RDC冷却气供给腔18，冷却气体通过RDC冷却气膜孔19进入第一级RDC燃烧腔2进行冷却；当第一级RDC燃烧腔2内填充足量的燃料和空气时，开启第一级RDC对应的RDC点火器17，第一级RDC燃烧腔形成稳定传播的缓燃波，关闭RDC点火器17；缓燃波沿燃烧室周向传播过程中，受燃烧室壁面的扰流作用，逐渐发展为稳定传播的旋转爆震波，实现了低功率模态稳定工作。

[0040] 当燃烧室低功率模态工作结束时，切断第一级RDC燃烧腔2的空气和燃料供给，由于缺少可燃混合物维持旋转爆震波的继续传播，旋转爆震波解耦变为缓燃波，随后火焰逐渐熄灭，同时关闭冷却气体的供给，燃烧室结束了低功率模态工作。

[0041] 当燃烧室以中功率模态工作时，首先开启第一级RDC燃烧腔2和第二级RDC燃烧腔3对应的空气和燃料气源供给阀门，燃料和空气填充至第一级和第二级RDC燃烧腔中；同时将冷却气体供给到PDC外壁面6内部的PDC冷却气供给腔15，以及第一级RDC外壁面8和第二级RDC外壁面9内部的RDC冷却气供给腔18，冷却气体通过RDC冷却气膜孔19进入第一级RDC燃烧腔2和第二级RDC燃烧腔3进行冷却；当填充足量的燃料和空气后，同时开启第一级和第二级RDC对应的2个RDC点火器17，第一级和第二级RDC燃烧腔内形成沿周向传播的缓燃波，关闭2个RDC点火器17；缓燃波经过燃烧室壁面的扰动逐渐转变为旋转爆震波，第一级RDC燃烧腔2和第二级RDC燃烧腔3内分别产生稳定传播的旋转爆震波，燃烧室实现了中功率模态的稳定工作。

[0042] 当燃烧室中功率模态工作结束时，同时切断第一级RDC燃烧腔2和第二级RDC燃烧腔3的空气和燃料供给，随后火焰逐渐熄灭，同时关闭冷却气体的供给，燃烧室结束了中功率模态工作。

[0043] 当燃烧室以高功率模态工作时，首先开启第一级RDC燃烧腔2、第二级RDC燃烧腔3和第三级RDC燃烧腔4对应的空气和燃料气源供给阀门，燃料和空气分别填充至第一级、第二级和第三级RDC燃烧腔中；同时将冷却气体供给到PDC外壁面6内部的PDC冷却气供给腔15，以及第一级RDC外壁面8、第二级RDC外壁面9和第三级RDC外壁面10内部的RDC冷却气供给腔18，冷却气体通过RDC冷却气膜孔19进入第一级RDC燃烧腔2、第二级RDC燃烧腔3和第三级RDC燃烧腔4进行冷却；当填充足量的燃料和空气后，同时开启第一级、第二级和第三级RDC对应的3个RDC点火器17，三级RDC燃烧腔内均形成了沿周向传播的缓燃波，关闭RDC点火器17；随后通过燃烧室壁面的扰流作用，缓燃波逐渐转变为旋转爆震波，三级RDC燃烧腔内分别产生稳定传播的旋转爆震波，燃烧室实现了高功率模态的稳定工作。

[0044] 当燃烧室高功率模态工作结束时，同时切断第一级、第二级和第三级RDC燃烧腔的空气和燃料供给，随后火焰逐渐熄灭，同时关闭冷却气体的供给，燃烧室结束了高功率模态工作。

[0045] 当燃烧室以满负荷模态工作时，首先开启PDC燃烧腔1、第一级RDC燃烧腔2、第二级RDC燃烧腔3和第三级RDC燃烧腔4对应的空气和燃料气源供给阀门；同时将冷却气体供给到PDC外壁面6内部的PDC冷却气供给腔15，以及第一级RDC外壁面8、第二级RDC外壁面9和第三级RDC外壁面10内部的RDC冷却气供给腔18，冷却气体通过PDC冷却气膜孔16和RDC冷却气膜孔19进入PDC燃烧腔1、第一级RDC燃烧腔2、第二级RDC燃烧腔3和第三级RDC燃烧腔4进行冷却；当填充足量的燃料和空气后，同时开启第一级、第二级和第三级RDC对应的3个RDC点火器17和PDC点火器13；RDC燃烧腔内均形成了沿周向传播的缓燃波，关闭RDC点火器17，随后三级RDC燃烧腔内的缓燃波通过壁面扰流作用逐渐转变为稳定传播的旋转爆震波，三级RDC燃烧腔实现了稳定工作。

[0046] 当PDC点火器13点火后，PDC燃烧腔1内同样形成沿轴向传播的缓燃波，关闭PDC点火器13；缓燃波传播至扰流装置时，受到扰流装置的强烈扰动，能够快速转变为沿轴向传播的爆震波，并且燃烧室压力迅速超过空气和燃料的供给压力，停止空气和燃料的供给；随后爆震波传播至燃烧室出口，大部分爆震波后的已燃气体也随之排出燃烧室，燃烧室压力逐渐低于空气和燃料的供给压力，1个PDC的工作循环结束。当燃烧室压力降低时，空气和燃料随后再次恢复填充，PDC燃烧腔1内填充足量的燃料和空气后，再次开启PDC点火器13，继续重复上个PDC的工作循环。当RDC以稳定状态过程工作时，PDC不断重复脉冲式的工作循环，通过控制PDC点火器13的点火频率，即可控制PDC的工作频率。此时，燃烧室实现了满负荷模态的稳定工作。

[0047] 当燃烧室满负荷模态工作结束时，同时切断第一级、第二级和第三级RDC燃烧腔和PDC燃烧腔的空气和燃料供给，随后火焰逐渐熄灭，同时关闭冷却气体的供给，燃烧室结束了满负荷模态工作。

[0048] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。