一种适用于气液两相双燃料旋转爆震燃烧室的制作方法

技术特征：
1.一种适用于气液两相双燃料旋转爆震燃烧室，其特征在于，包括液态燃料供给环腔、气态燃料供给腔、燃烧室环腔和气膜冷却孔；所述的液态燃料供给环腔位于旋转爆震燃烧室最左端，其出口与液态燃料供给弯管连接，若干个液态燃料供给弯管安装孔位于供给环腔内环处，沿周向均布，为弯管结构，靠近入口一侧为弯折的圆管结构，靠近出口一侧为直圆管结构，圆管内部为圆形的液态燃料流动通道；液态燃料供给弯管的出口为沿周向均布的若干个液态燃料喷嘴，圆孔的轴线方向与燃烧室轴向相同；所述的气态燃料供给腔位于液态燃料供给环腔的中心处，为圆柱形空腔结构，其最左端预留了安装孔，与气态燃料气源连接；靠近右端出口处的圆柱形空腔直径增加，出口为沿周向均匀分布的若干个气态燃料喷嘴；所述的燃烧室环腔位于燃料喷嘴和气态燃料喷注孔出口右侧，是由燃烧室外环和燃烧室内柱组成的圆环形空腔结构，燃烧室外环为圆环形结构；所述的气膜冷却孔分别位于燃烧室外环的内壁面和燃烧室内环的外壁面，气膜冷却孔在燃烧室内柱的分布数量与外环相同，气膜冷却孔的出口一侧与燃烧室环腔连通，入口一侧则与冷却空气供给环腔连通，冷却空气供给环腔为圆环形空腔结构，分别位于燃烧室外环和内柱的内部。2.根据权利要求1所述的一种适用于气液两相双燃料旋转爆震燃烧室，其特征在于，液态燃料环腔为环形空腔结构，其截面为长方形，由储油箱供给的高压液态燃料供给至环形空腔结构中，在环形空腔的4个角进行倒圆处理，增大环腔结构的耐压和结构强度。3.根据权利要求1所述的一种适用于气液两相双燃料旋转爆震燃烧室，其特征在于，液态燃料供给弯管为弯折90
°
的圆管结构，内部为燃油的供给通道，入口一侧为沿径向的直圆管结构，出口一侧为沿轴向的直圆管结构，相互之间通过弯管过渡，沿轴向的直圆管长度大于8倍的圆管内径，能够减小供给环管对空气流动的影响，减小空气的流动损失。4.根据权利要求1所述的一种适用于气液两相双燃料旋转爆震燃烧室，其特征在于，液态燃料环腔靠内环一侧预留了16个沿周向均布的液态燃料供给环管安装孔，液态燃料环腔通过预留的安装孔与16个液态燃料供给环管进行连接。5.根据权利要求4所述的一种适用于气液两相双燃料旋转爆震燃烧室，其特征在于，液态燃料供给环管出口处设置有空气喷注环缝，液态燃料供给弯管的出口采用凸台结构，其沿轴向的型面采用了收敛扩张型结构，通过与喷注环缝安装孔配合，组成了喷注环缝过渡段，通过调节空气喷注环缝过渡段的最小间隙宽度，改变空气的供给流量，凸台结构沿轴向的外轮廓采用了圆弧型面，能够减小空气通过喷注环缝的流动损失。6.根据权利要求1所述的一种适用于气液两相双燃料旋转爆震燃烧室，其特征在于，气态燃料供给腔为呈阶梯型的圆形空腔结构，左端为气态燃料入口，圆形空腔的直径最小，中间段的圆形空腔直径次之，右端为气态燃料出口，圆形空腔的直径最大；在气体燃料腔半径变化端面连接处，内侧和外侧均采用倒圆角的方式。7.根据权利要求1所述的一种适用于气液两相双燃料旋转爆震燃烧室，其特征在于，气态燃料喷嘴为直圆孔结构，其轴线方向与燃烧室轴向的夹角为60
°
，为保证气体燃料供给到燃烧室环腔的均匀性，120个气体燃料喷嘴沿燃烧室周向均匀分布，为了保证气体燃料喷嘴的加工精度，其轴向长度与喷孔直径的比值为3～5之间。
8.根据权利要求1所述的一种适用于气液两相双燃料旋转爆震燃烧室，其特征在于，燃烧室外环预留有1个预爆管安装孔和1个高频压力传感器安装孔，相互之间间隔90
°
，预爆管安装孔的轴线方向与燃烧室环腔的周向相切，预爆管安装在预爆管安装孔，通过预爆管产生的爆震波对环形燃烧腔进行点火起爆，预爆管的射流方向与环形燃烧腔相切；高频压力传感器安装孔中安装了高频压力传感器，为了监测环腔形燃烧室内的旋转爆震波，其轴线方向与燃烧室的径向相同。9.根据权利要求1所述的一种适用于气液两相双燃料旋转爆震燃烧室，其特征在于，燃烧室外环的内壁面和燃烧室内柱的外壁面均开设有340个气膜冷却孔，沿燃烧腔轴向分布17行，沿周向分布20列，均匀直圆孔结构，其轴线方向与燃烧室轴向的夹角为45
°
，通过气膜冷却孔流出的冷却气体与环形燃烧腔内的已燃气体共同排出燃烧室。

技术总结
本实用新型公开了一种适用于气液两相双燃料旋转爆震燃烧室，主要由液态燃料供给腔、气态燃料供给腔、旋转爆震燃烧环腔和气膜冷却孔组成。为了解决液态燃料旋转爆震波的起爆特性差和稳定传播特性差的问题，起爆阶段通过在旋转爆震燃烧中喷注可爆性较好的气体燃料，先实现基于气体燃料旋转爆震波的稳定传播，然后再实现基于液态燃料旋转爆震波的稳定传播。本实用新型在在未明显增加燃烧室结构复杂程度的条件下，通过增加气体燃料喷注结构，有利于提高液态燃料旋转爆震波起爆的成功率，改善旋转爆震波的稳定传播特性，对旋转爆震燃烧室的工程应用非常重要。工程应用非常重要。工程应用非常重要。


技术研发人员：肖俊峰 王致程 王玮 王峰 李晓丰 高松 胡孟起
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/4/8