本發(fā)明屬于脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種利用爆震波產(chǎn)生推力的旋轉(zhuǎn)吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)是一種利用間歇性爆震波產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)鈦懋a(chǎn)生推力的新概念推進(jìn)裝置。具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、適用范圍寬、成本低等優(yōu)點(diǎn)，推重比可達(dá)20。脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)即可用作小型飛行器、無人機(jī)的動(dòng)力，也可用作螺旋槳尖噴氣旋翼機(jī)的動(dòng)力，未來也可作為軍民用飛機(jī)和高空飛行器的動(dòng)力推進(jìn)裝置。

傳統(tǒng)的脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)爆震管基本上是一根直圓管，雖然在爆震管的不同位置管徑會有所變化，比如尾噴管結(jié)構(gòu)，但是中心軸線是不變的。這就造成了爆震管在軸向方向上會很長。爆震管越長，可爆混氣的填充時(shí)間就會越長，工作頻率就會受到影響。另外也會使飛行器的長度變長，增加了重量。爆震管越長，其振動(dòng)問題就越明顯突出。

在傳統(tǒng)的爆震管中，空氣的噴射方向和燃油的噴射方向一般是同軸同向的，這樣會使油氣混合物的填充速度加快，但是油氣的摻混程度較低，燃料未能充分利用，沒有足夠的能量在較短的距離上形成爆震波。并且點(diǎn)火不太穩(wěn)定，很難在每一個(gè)循環(huán)內(nèi)都形成爆震。另外傳統(tǒng)的脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)爆震管是圓柱形的，在并聯(lián)使用時(shí)會浪費(fèi)很大空間，并使多管發(fā)動(dòng)機(jī)的直徑變得很大，在實(shí)際中出現(xiàn)一些問題。因此，對爆震管的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)就顯得很重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)爆震的旋轉(zhuǎn)吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。本技術(shù)采用旋轉(zhuǎn)爆震管結(jié)構(gòu)，該爆震管能有效地縮短爆震發(fā)動(dòng)機(jī)爆震管的長度并減少爆震管布局空間，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)爆震動(dòng)力，并且改善燃料利用率低的問題。旋轉(zhuǎn)形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和加工都很簡單，在工程使用中有多方面優(yōu)勢。

技術(shù)方案

本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震管結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

為解決其技術(shù)問題，本發(fā)明旋轉(zhuǎn)吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震管包括爆震管、噴油管和火花塞。所述的爆震管為旋轉(zhuǎn)式周向結(jié)構(gòu)，爆震管有2個(gè)，長度為四分之一周長，呈中心對稱分布狀態(tài)，除此之外爆震管的進(jìn)口處還有一段直管式結(jié)構(gòu)。噴油管兩端分別連接安裝在爆震管前端的直管式爆震管內(nèi)側(cè)管壁上，火花塞安裝在距噴油嘴向后四分之一爆震管周長處的爆震管旋轉(zhuǎn)式管壁上，爆震管的旋轉(zhuǎn)式管壁在火花塞之后的內(nèi)壁上有螺旋凹槽。另外，安裝的噴油管的噴油方向與氣流方向垂直，燃油噴射到氣流中以及爆震管內(nèi)壁上。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，可以沿軸向方向并排安裝多個(gè)旋轉(zhuǎn)式爆震管，每個(gè)爆震管之間通過聯(lián)焰管來傳遞火焰，保證各個(gè)爆震管的同步性，以及整個(gè)動(dòng)力裝置的穩(wěn)定性。對于各個(gè)爆震管分別安裝噴油管進(jìn)行供油。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明旋轉(zhuǎn)吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震管，其通過采用旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，大大減少了爆震管的軸向距離，縮短了脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向長度。由于噴油管噴射燃油是垂直于氣流方向并且打到爆震管的內(nèi)壁上，所以這就有利于燃油的破碎霧化，從而大大提高了油氣的混合程度，有利于燃油的充分燃燒。在油氣混合完畢之后，可燃混氣由火花塞點(diǎn)燃，形成爆燃，最終形成爆震，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。由于旋轉(zhuǎn)離心力的作用，燃?xì)饬髦袝泻芏嗟男郎u，更加有利于爆震的形成及穩(wěn)定性。爆震管內(nèi)壁上的螺旋凹槽不但可以增大管內(nèi)的湍流度，還可以使流經(jīng)的燃?xì)庠谥芟蛏习l(fā)生進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)，繼而縮短從爆燃到爆震的轉(zhuǎn)變距離，增加了爆震管的可靠性。

附圖說明

圖1：本發(fā)明的爆震管結(jié)構(gòu)示意圖

圖2：本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)工作示意圖

圖3：本發(fā)明的一種優(yōu)選方案爆震管結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：1、爆震管，2、噴油管，3、火花塞，4、動(dòng)力輸出軸，5、聯(lián)焰管

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明提出一種能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)爆震動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震管結(jié)構(gòu)。圖1為旋轉(zhuǎn)式爆震管結(jié)構(gòu)示意圖，旋轉(zhuǎn)吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震管包括爆震管(1)、噴油管(2)和火花塞(3)。所述的爆震管(1)為旋轉(zhuǎn)式周向結(jié)構(gòu)，爆震管(1)有2個(gè)，長度為四分之一周長，呈中心對稱分布狀態(tài)，除此之外爆震管(1)的進(jìn)口處還有一段直管式結(jié)構(gòu)。噴油管(2)兩端分別連接安裝在爆震管(1)前端的直管式爆震管內(nèi)側(cè)管壁上，火花塞(3)安裝在距噴油嘴(2)向后四分之一爆震管周長處的爆震管旋轉(zhuǎn)式管壁上，爆震管的旋轉(zhuǎn)式管壁在火花塞(3)之后的內(nèi)壁上有螺旋凹槽。安裝的噴油管(2)的噴油方向與氣流方向垂直，燃油噴射到氣流中以及爆震管(1)內(nèi)壁上。

圖2為旋轉(zhuǎn)吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)工作示意圖。所述的旋轉(zhuǎn)吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，其工作時(shí)，剛開始對其施加一定的動(dòng)力，達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速后，爆震管(1)進(jìn)口處的壓強(qiáng)小于大氣壓，空氣會進(jìn)入爆震管(1)內(nèi)，從而形成自然吸氣。隨著進(jìn)氣速度和進(jìn)氣量越來越大，此時(shí)通過噴油管(2)分別向兩個(gè)中心對稱的爆震管(1)內(nèi)供油，由于離心力的作用，在爆震管(1)中的氣流會產(chǎn)生徑向和周向的二次流，形成很多的旋渦，并且噴油管(2)的噴油方向垂直于氣流方向并達(dá)到爆震管(1)的內(nèi)壁上，使燃油破碎霧化，大大提高了油氣的混合程度。油氣混合充分后，可燃混氣由火花塞(3)點(diǎn)燃，形成爆燃，爆震管(1)內(nèi)壁上的螺旋凹槽使流經(jīng)的燃?xì)庠谥芟蛏习l(fā)生進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)，繼而產(chǎn)生從爆燃到爆震的轉(zhuǎn)變，最終形成爆震波，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，最后由動(dòng)力輸出軸(4)輸出。由于其旋轉(zhuǎn)式的結(jié)構(gòu)，燃?xì)饬髦袝泻芏嗟男郎u，更加有利于爆震的形成及其穩(wěn)定性，提高爆震管的可靠性。

圖3為一種優(yōu)選方案爆震管的結(jié)構(gòu)示意圖，沿軸向方向并排安裝多個(gè)旋轉(zhuǎn)式爆震管(1)，每個(gè)爆震管(1)之間通過聯(lián)焰管(5)來傳遞火焰，保證各個(gè)爆震管(1)的同步性，以及整個(gè)動(dòng)力裝置的穩(wěn)定性。各個(gè)爆震管(1)分別安裝噴油管(2)進(jìn)行供油。