空腔环形燃烧室

贫燃极限延伸至0.7

通过调整空腔长度实现对液体煤油旋转爆震波传播特性的主动调控，避免提前点火和爆燃造成的性能损失。

Feng, Wenkang · Zheng, Quan · Xiao, Qiang · Meng, Haolong · Han, Xinpei · Cao, Qinliu · Hanli, Huang · Bowen, Wu · Xu, Han · Weng, Chunsheng

Fuel 2023

具体参数

最小速度亏损

{'zh': '39.1', 'en': '39.1'} %

贫燃极限当量比

{'zh': '0.7', 'en': '0.7'}

来流总温

{'zh': '860', 'en': '860'} K

来流空气质量流量

{'zh': '1.0', 'en': '1.0'} kg/s

技术优势

贫燃极限下探至0.7

将空腔长度增至75 mm和90 mm时，贫燃爆震极限当量比从0.8延伸至0.7，拓宽了发动机稳定工作的当量比范围。

75 mm空腔速度亏损最小

空腔长度75 mm、当量比0.95时，旋转爆震波传播速度亏损最小为39.1%（相对于理想CJ速度），表明该构型下爆震波更接近理论速度。

空腔可调控传播特性

在45 mm至75 mm范围内增加空腔长度可提高传播速度和稳定性，而达到90 mm时性能下降，表明存在最优空腔长度以平衡预热与预燃。

应用场景

• 旋转爆震发动机：用空腔长度调控煤油旋转爆震波，提升稳定性与贫燃极限。
• 高超声速推进：在模拟马赫4条件下实现稳定爆震，支撑高超声速动力。
• 吸气式发动机：空腔设计改善吸气式旋转爆震燃烧室起爆与传播。
• 航空煤油燃烧：针对航空煤油燃料，拓展贫燃爆震当量比范围。