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公开(公告)号：CN113154451A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110457581.1
申请日：2021-04-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: F23R3/38
Abstract: 本发明提出了一种旋转爆震燃烧室的导向喷管，包括旋转爆震燃烧室本体和导向喷管。在点火系统一侧喷注惰性介质，点火后爆震波只能向背离惰性介质的反向传播，以控制出口气流的旋流方向。通过在燃烧室出口布置导向喷管，其导向叶片由导向喷管外环和中心体固定，叶片前半段中弧线弯曲且前缘方向与燃烧室出口气流偏角一致，后半段中弧线为直线，方向与燃烧室轴线方向一致，将燃烧室出口气流的周向速度偏转为轴向速度，且继续膨胀加速直至沿轴向排出。采用本发明可有效利用旋转爆震燃烧室内气流的周向动能，能够消除原有排气过程中由于旋流产生的扭矩，有利于稳定飞行器飞行姿态，提高整体推进性能。本发明可以用于爆震推进等领域。
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公开(公告)号：CN112066417B
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202010840828.3
申请日：2020-08-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: F23R7/00
Abstract: 本发明提出了一种消除飞行过程中陀螺力矩的旋转爆震燃烧方法，包括旋转爆震燃烧室本体、点火系统、供给及掺混系统和排气系统。通过采用两个或多个同轴环形燃烧室的结构布局，各燃烧室作为独立单元，由安装在头部的喷嘴分别喷注燃料和氧化剂，惰性介质喷嘴安装在点火位置一侧，惰性介质喷注略早于点火，触发爆震后停止喷注惰性介质，爆震波只能朝着远离惰性介质的方向传播，从而实现爆震波旋转方向的控制，不同燃烧室内爆震波传播方向不同，使得不同燃烧室内的转矩互相抵消。采用本发明可以有效地消除飞行过程中旋转爆震发动机的陀螺力矩，可以提高发动机工作的稳定性，本发明可以用于旋转爆震发动机等领域。
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公开(公告)号：CN113108312A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110382055.3
申请日：2021-04-09
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出了一种无阀自适应气态燃料高频爆震燃烧方案，在脉冲爆震燃烧室工作过程中，燃料、氧化剂供给通道常开，通过控制氧化剂和燃料的供给压力，在每个循环中氧化剂先于燃料进入爆震管内，此时新鲜反应物浓度超出贫油极限，可有效避免提前燃烧导致的爆震失效，随着燃料的持续供应，新鲜反应物浓度达到可爆范围，保证脉冲爆震燃烧室能够稳定持续工作。采用本发明可以增强无阀无隔离模式下基于气态燃料的脉冲爆震燃烧室的稳定性，同时可以提高爆震燃烧频率，本发明可用于脉冲爆震发动机及爆震喷涂、发电等领域。
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公开(公告)号：CN113153569B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202110457339.4
申请日：2021-04-27
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出了一种带有平稳排气装置的多管脉冲爆震发动机，包括爆震燃烧室、稳压段和尾喷管。燃气从爆震管排出后经稳压段进入尾喷管，利用稳压段中稳压腔的缓冲作用削弱燃气的脉动特性，降低采用固定几何喷管时排气过膨胀或欠膨胀造成的推力损失。稳压腔的作用具体表现为：第一，稳压腔的流道截面积大于爆震管，燃气进入稳压腔后膨胀减速，进而减小了燃气内部的压力梯度，此外，爆震燃烧产生的激波结构进入稳压腔时，在流道截面突扩处发生绕射，使激波强度大幅减弱，从而减弱了激波引起的压力振荡；第二，稳压腔是每个爆震管内燃气流向的交汇之处，在所有爆震管协同工作的情况下，腔内压力可始终保持在峰值附近。在以上两点的基础上，实现稳定喷管来流压力，提升喷管工作效率的目的。本发明可用于爆震推进等领域。
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公开(公告)号：CN113028454B
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202110381966.4
申请日：2021-04-09
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出了一种基于再生冷却的高频爆震燃烧方案，包括包括脉冲爆震燃烧室及高频爆震燃烧控制方法。在爆震管外采用单层冷却布局或双层冷却布局的冷却套结构，以液态水作为冷却介质或以液态水液态燃料两种作为冷却介质，以液态水作为冷却介质时，液态水首先流经冷却套，利用液态水体积小、比热容大、方便易得的特点对爆震管从外侧进行强迫对流冷却，吸热后的冷却介质通过供给管路输送至爆震管头部，经由安装在头部的喷注系统喷入爆震管内充当隔离介质，达到隔离上一循环燃烧产物与下一循环新鲜反应物的目的，防止新鲜反应物提前着火导致爆震燃烧失效；以液态水液态燃料两种作为冷却介质时，除上述优势之外，还可以对液态燃料进行预热处理，促进雾化蒸发，提高起爆性能。既能实现爆震管的有效冷却，又能确保脉冲爆震燃烧室的高频稳定工作，本发明可用于舰船脉冲爆震发动机、热喷涂和发电等领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113154451B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202110457581.1
申请日：2021-04-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: F23R3/38
Abstract: 本发明提出了一种旋转爆震燃烧室的导向喷管，包括旋转爆震燃烧室本体和导向喷管。在点火系统一侧喷注惰性介质，点火后爆震波只能向背离惰性介质的反向传播，以控制出口气流的旋流方向。通过在燃烧室出口布置导向喷管，其导向叶片由导向喷管外环和中心体固定，叶片前半段中弧线弯曲且前缘方向与燃烧室出口气流偏角一致，后半段中弧线为直线，方向与燃烧室轴线方向一致，将燃烧室出口气流的周向速度偏转为轴向速度，且继续膨胀加速直至沿轴向排出。采用本发明可有效利用旋转爆震燃烧室内气流的周向动能，能够消除原有排气过程中由于旋流产生的扭矩，有利于稳定飞行器飞行姿态，提高整体推进性能。本发明可以用于爆震推进等领域。
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公开(公告)号：CN113028453B
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202110381644.X
申请日：2021-04-09
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出了一种可调节燃烧室宽度的旋转爆震燃烧室，包括旋转爆震燃烧室本体和燃烧室宽度调节系统。利用供气孔射流在燃烧室内部形成一个包裹弧形鳞片的气膜，其中，气膜厚度可通过改变供气通道内的气流流量进行调节，即利用供气气流实现了燃烧室内柱直径的改变，进而达到燃烧室宽度可调节这一目的。此外，气膜还可以有效地减小弧形鳞片和燃烧室内柱的热负荷，提高使用寿命。本发明可以用于爆震推进和地面发电等领域。
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公开(公告)号：CN113028454A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110381966.4
申请日：2021-04-09
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出了一种基于再生冷却的高频爆震燃烧方案，包括包括脉冲爆震燃烧室及高频爆震燃烧控制方法。在爆震管外采用合适的冷却套结构，以液态水或液态水液态燃料两种作为冷却介质，以液态水作为冷却介质时，液态水首先流经冷却套，利用液态水体积小、比热容大、方便易得等特点对爆震管从外侧进行强迫对流冷却，吸热后的冷却介质通过供给管路输送至爆震管头部，经由安装在头部的喷注系统喷入爆震管内充当隔离介质，达到隔离上一循环燃烧产物与下一循环新鲜反应物的目的，防止新鲜反应物提前着火导致爆震燃烧失效；以液态水液态燃料两种作为冷却介质时，除上述优势之外，还可以对液态燃料进行预热处理，促进雾化蒸发，提高起爆性能。既能实现爆震管的有效冷却，又能确保脉冲爆震燃烧室的高频稳定工作，本发明可用于舰船脉冲爆震发动机、热喷涂和发电等领域。
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公开(公告)号：CN113028453A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110381644.X
申请日：2021-04-09
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出了一种可调节燃烧室宽度的旋转爆震燃烧室，包括旋转爆震燃烧室本体和燃烧室宽度调节系统。利用供气孔射流在燃烧室内部形成一个包裹弧形鳞片的气膜，其中，气膜厚度可通过改变供气通道内的气流流量进行调节，即利用供气气流实现了燃烧室内柱直径的改变，进而达到燃烧室宽度可调节这一目的。此外，气膜还可以有效地减小弧形鳞片和燃烧室内柱的热负荷，提高使用寿命。本发明可以用于爆震推进和地面发电等领域。
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公开(公告)号：CN113153569A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110457339.4
申请日：2021-04-27
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出了一种带有平稳排气装置的多管脉冲爆震发动机，包括爆震燃烧室、稳压段和尾喷管。燃气从爆震管排出后经稳压段进入尾喷管，利用稳压段中稳压腔的缓冲作用削弱燃气的脉动特性，降低采用固定几何喷管时排气过膨胀或欠膨胀造成的推力损失。稳压腔的作用具体表现为：第一，稳压腔的流道截面积大于爆震管，燃气进入稳压腔后膨胀减速，进而减小了燃气内部的压力梯度，此外，爆震燃烧产生的激波结构进入稳压腔时，在流道截面突扩处发生绕射，使激波强度大幅减弱，从而减弱了激波引起的压力振荡；第二，稳压腔是每个爆震管内燃气流向的交汇之处，在所有爆震管协同工作的情况下，腔内压力可始终保持在峰值附近。在以上两点的基础上，实现稳定喷管来流压力，提升喷管工作效率的目的。本发明可用于爆震推进等领域。
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