一种脉冲爆震发动机的供油系统

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一种脉冲爆震发动机的供油系统
申请号	CN201010106346.1	申请日	2010-02-04	公开(公告)号	CN101761418A	公开(公告)日	2010-06-30
申请人	西北工业大学;			发明人	范玮; 王可; 严宇; 秦红强;
摘要	一种脉冲爆震发动机的供油系统，包括通过管路依次连接的高压气瓶1、第一截止阀21、减压阀3、第二截止阀22、油箱4、可调节阀5、电磁阀6和雾化掺混装置7；雾化掺混装置7包括空气进气管8和燃油喷嘴9，燃油喷嘴9套接于空气进气管8内并伸出空气进气管8后端，空气进气管8为渐缩锥形管，后端面上开有若干均匀分布的进气孔。采用本发明提供的供油装置后，能够实现燃油的间歇式供给，且高压燃油从燃油喷嘴9喷出后与空气进气管8后端面进气孔高速喷出的气流相遇，被撕裂为非常细小的油滴并与空气均匀掺混，保证了燃油的雾化与掺混，很好地满足了脉冲爆震发动机对燃油的供给需求，并使发动机能够实现基于液态燃料的稳定、持续爆震。
权利要求	1.一种脉冲爆震发动机的供油系统，包括高压气瓶(1)、第一截止阀(21)、减压阀(3)、第二截止阀(22)、油箱(4)、可调节阀(5)、电磁阀(6)，其特征在于：还包括雾化掺混装置(7)；高压气瓶(1)通过管路依次连接第一截止阀(21)、减压阀(3)、第二截止阀(22)、油箱(4)、可调节阀(5)、电磁阀(6)和雾化掺混装置(7)；所述的雾化掺混装置(7)包括空气进气管(8)和燃油喷嘴(9)，燃油喷嘴(9)套接于空气进气管(8)内并伸出空气进气管(8)后端；所述的空气进气管(8)为渐缩锥形管，后端面上开有若干均匀分布的进气孔。 2.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震发动机的供油系统，其特征在于：所述的空气进气管(8)与一个燃油喷嘴同轴套接，进气孔对称地分布在燃油喷嘴周围。 3.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震发动机的供油系统，其特征在于：所述的空气进气管(8)后端面的中心开有一个进气孔，若干个燃油喷嘴对称地套接在中心进气孔周围，每个燃油喷嘴的周围对称地开有进气孔。 4.根据权利要求1、2或3所述的一种脉冲爆震发动机的供油系统，其特征在于：所述的进气孔为渐缩结构或先缩后扩张结构。
说明书全文	一种脉冲爆震发动机的供油系统技术领域 [0001] 本发明涉及脉冲爆震发动机技术领域，尤其是一种应用于脉冲爆震发动机的供油系统。背景技术 [0002] 脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine，简称PDE)是一种利用间歇式爆震波产生推力的新概念发动机。根据是否自带氧化剂，脉冲爆震发动机可分为吸气式脉冲爆震发动机和火箭式脉冲爆震火箭发动机。由于脉冲爆震发动机具有热效率高、结构简单、重量轻等潜在优点，近年来，很多国家都在对其进行研究。 [0003] 目前，国际上对脉冲爆震发动机的研究绝大多数都是基于气态燃料的基础之上进行的，原因是气态燃料与氧化剂(空气或氧气)易于掺混、混合均匀，另外气态燃料易于起爆。液态燃料能量密度高，而且存储与携带方便，在实际应用中相对于气态燃料具有更大的优势，然而液态燃料的雾化及与氧化剂的掺混效果直接影响到起爆的成功与否，目前为止，还未见到有关脉冲爆震发动机中液态燃料雾化及掺混的详细方案的报道。发明内容 [0004] 要解决的技术问题 [0005] 为了解决脉冲爆震发动机中液态燃料的供给问题，本发明提供了一种脉冲爆震发动机的供油系统，使液态燃料按需要间歇式供给并被雾化为很小的液滴，与空气均匀掺混，使发动机能够实现基于液态燃料的稳定、持续爆震。 [0006] 技术方案 [0007] 一种脉冲爆震发动机的供油系统，包括高压气瓶1、第一截止阀21、减压阀3、第二截止阀22、油箱4、可调节阀5、电磁阀6，其特征在于：还包括雾化掺混装置7；高压气瓶1通过管路依次连接第一截止阀21、减压阀3、第二截止阀22、油箱4、可调节阀5、电磁阀6和雾化掺混装置7；所述的雾化掺混装置7包括空气进气管8和燃油喷嘴9，燃油喷嘴9套接于空气进气管8内并伸出空气进气管8后端；所述的空气进气管8为渐缩锥形管，后端面上开有若干均匀分布的进气孔。 [0008] 作为本发明的一项优选方案，空气进气管8与一个燃油喷嘴同轴套接，进气孔对称地分布在燃油喷嘴周围。 [0009] 作为本发明的另一项优选方案，空气进气管8后端面的中心开有一个进气孔，若干个燃油喷嘴对称地套接在中心进气孔周围，每个燃油喷嘴的周围对称地开有进气孔。 [0010] 进气孔采用渐缩结构或先缩后扩张结构。 [0011] 有益效果 [0012] 采用本发明提供的供油系统后，通过高压气瓶1提供的高压惰性气体给油箱4里的燃油加压，经加压的燃油从油箱4挤出后，利用电磁阀6控制实现燃油的间歇式供给，高压燃油从燃油喷嘴9喷出后与空气进气管8后端面进气孔高速喷出的气流相遇，被撕裂为非常细小的油滴并与空气均匀掺混，保证了燃油的雾化与掺混，很好地满足了脉冲爆震发动机对燃油的供给需求。同时，空气进气管8后端面上只开有若干个进气孔，可以在很大程度上防止燃气反流，并有利于在两次爆震循环之间填充空气作为隔离气体，防止上一个循环的高温废气将新鲜混气引燃，保证发动机正常工作。附图说明 [0013] 图1：本发明示意图 [0014] 图2：本发明实施例1的雾化掺混装置剖面图 [0015] 图3：图2的左视图 [0016] 图4：本发明实施例1的进气孔剖面图 [0017] 图5：本发明实施例2的雾化掺混装置剖面图 [0018] 图6：图5的左视图 [0019] 图7：本发明实施例2的进气孔剖面图 [0020] 图中1-高压气瓶，21-第一截止阀，22-第二截止阀，3-减压阀，4-油箱，5-可调节阀，6-电磁阀，7-雾化掺混装置，8-空气进气管，9-燃油喷嘴，10-进气孔。具体实施方式 [0021] 现结合实施例、附图对本发明作进一步描述： [0022] 如图1所示，本发明提供了一种脉冲爆震发动机的供油系统，包括通过管路依次连接的高压气瓶1、第一截止阀21、减压阀3、第二截止阀22、油箱4、可调节流阀5、电磁阀6和雾化掺混装置7，第一截止阀21用来控制高压气瓶开关，减压阀3调节进入油箱的气体压力，第二截止阀22控制高压气体进入油箱与否，可调节流阀5调节油箱出口的燃油流量，电磁阀6控制燃油的间歇式供给，雾化掺混装置7用来雾化燃油并使燃油与空气掺混均匀。 [0023] 其中，雾化掺混装置7包括空气进气管8和燃油喷嘴9，燃油喷嘴9套接在空气进气管8内并伸出空气进气管8后端(按气流方向，入口为前端，出口为后端)。空气进气管8为渐缩锥形管，后端面上开有若干均匀分布的进气孔。 [0024] 实施例1如图2、图3和图4所示，一种脉冲爆震发动机的供油系统，包括通过管路依次连接的高压气瓶1、第一截止阀21、减压阀3、第二截止阀22、油箱4、可调节流阀5、电磁阀6和雾化掺混装置7，第一截止阀21用来控制高压气瓶开关，减压阀3调节进入油箱的气体压力，第二截止阀控制高压气体进入油箱与否，可调节流阀5调节油箱出口的燃油流量，电磁阀6控制燃油的间歇式供给，雾化掺混装置7用来雾化燃油并使燃油与空气掺混均匀。其中，雾化掺混装置7包括空气进气管8和一个燃油喷嘴，该燃油喷嘴和空气进气管8同轴套接，进气孔10对称地分布在燃油喷嘴的周围，进气孔10采用渐缩结构。 [0025] 实施例2如图5、图6和图7所示，与实施例1的差别在于：雾化掺混装置7包括空气进气管8和若干燃油喷嘴9，在空气进气管8后端面中心开有一个进气孔，在该中心进气孔的周围对称设置若干个燃油喷嘴，在每个燃油喷嘴的周围设置有若干进气孔10，本实施例中所有进气孔均采用先缩后扩张结构。 [0026] 如图2和图5所示，在保证空气进气管8前端来流一定压力水平的前提下，由于空气进气管8为一渐缩锥形管，并在后端面上开有若干进气孔，进气孔的总面积远小于空气进气管8前端的面积，又由于空气进气管8内流量连续，所以流出进气孔的气流速度很高，进气孔采用图4所示的渐缩结构或图7所示的先缩后扩张结构，流出进气孔的气流速度可以达到声速甚至超声速。 [0027] 从进气孔高速流出的气流与从燃油喷嘴9高速喷出的燃油相遇后，将燃油撕裂为均匀的细小油滴，可以达到脉冲爆震发动机对液态燃料雾化程度的苛刻要求，与此同时燃油与空气均匀掺混。 [0028] 空气进气管8后端面还可以在很大程度上起到防止爆震室内燃气倒流的作用。 [0029] 在工作过程中，经加压的液态燃料通过电磁阀6的控制实现间歇式供给，空气连续供应，即在两次爆震之间空气也在不停地供应，这部分空气可以起到隔离上一次循环的高温废气与下一个循环的新鲜混气的作用，防止新鲜混气被高温废气点燃，保证发动机的正常工作。