燃料喷射

《机械工程名词 第五分册》第一版。 2100433B

在一定的压力下，采用喷嘴将燃料以喷雾的形态供给发动机的过程。燃料可以喷入进气歧管、进气口或直接喷入气缸或燃烧室内。

a.藉助于合理设计燃烧室段和变换燃料喷射位置，实现了双模态燃烧。b.合理设计燃料喷射位置可以提高燃烧效率，降低总压损失。吸气式组合发动机进行了二级入轨空天飞机使用的吸气式组合发动机的概念研究。对涡喷和冲压发动机组合的方案作了论证。涡喷或涡扇发动机将飞行器加速到马赫数3.5，然后冲压发动机接力达到马赫数6.5以上，一、二级实行分离，使用火箭发动机实现轨道器入轨。原则上有两种涡轮冲压方案～串联和并联。在串联方案中，空气流一部分环绕压气机流动，进入冲压燃烧室。在高速飞行时，压气机停止工作，同时还要防护来自进气的高温，设计防护涡喷发动机的热防护结构将是一个关键技术问题。在并联方案中，涡喷和冲压发动机分别定位，这将易于隔离涡喷发动机。并联方案也易于实现涡喷和冲压发动机的流量匹配。并联方案的安排有可能使迎风面积有所增加。研究了下列涡喷冲压组合的概念。a.带有燃气发生器的空气涡轮冲压发动机空气涡轮冲压发动机包括压气机、燃气发生器、涡轮和冲压发动机部分。飞行器将携带燃料和部分氧化剂。氧化剂的消耗使这种发动机的比冲比其他吸气式组合略低。b.空气涡轮冲压发动机

顶烧式隧道窑与间歇式燃烧法相配合，则能收到更好的效果。由于顶部间歇燃烧法不能普及，所以采用电磁空气阀将压缩空气作用在燃料喷射装置上，使其间歇定量喷雾，并用开关把要求喷射的时间关系作用在电磁阀上。间歇式燃烧技术的另一个关键问题是防止烧嘴在终止燃烧时结焦阻塞。为此，烧嘴宜小型化，并用定量压送泵送油。 2100433B

在发动机中，使用液氢作燃料，可以得到满意的比冲。c.回热式涡轮冲压发动机在这种发动机中，以经过换热的氢作为能源，驱动涡轮，为风扇提供动力。经过涡轮的氢在燃烧室和冲压燃烧室中燃烧。燃烧室中设有换热器，用氢进行换热，因此这一方案的难点是高效轻质换热器的设计。在以上的方案中，倾向于第二种方案，空气涡轮冲压发动机有希望获得高推重比和高比冲。动力方案对于空天飞机是至关重要的。在这一领域中，各种设计思想异常活跃，出现了各种组合发动机方案，例如以火箭发动机为基础的组合发动机循环RBCC，就是值得注意研究的一种方案。预计空天飞机的动力装置仍将需要经过较长时期的概念研究，经过深入的思考和研究，确定最佳的循环。结论在各种喷气发动机中，冲压发动机是仅有的可在高速条件下提供高比冲的发动机。在我国已成功地发展了液体燃料冲压发动机、固体火箭冲压发动机。在研究整体式液体燃料冲压发动机方面取得重要进展。今后的方向是改进燃烧性能，发展高密度燃料和先进的控制系统。高超音速组合发动机，如涡轮冲压发动机、RBCC等有可能用于二级入轨或一级入轨的空天飞机上。为了寻找既有高比冲，又有高推重比的最佳循环，需要继续进行概念和可行性研究。超燃冲压发动机在空天飞机上的应用有良好的前景。使用超燃冲压发动机的飞行器的出现将开辟推进技术的新篇章。我国已开始进行超音速燃烧研究，在这一领域将做出我们的贡献。2100433B