吸气式脉冲爆震发动机多孔燃油雾化掺混结构及方法

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1.本发明涉及脉冲爆震发动机领域，具体涉及一种吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构。

背景技术：

2.吸气式脉冲爆轰发动机在先进空天飞行器的推进系统中，利用大气中的空气作为氧化剂，使用具有能量密度高、易贮存、冷却性能好和安全性高的液态燃料作为推进剂，在燃烧室内配合燃油的喷注，通过燃烧实现热功的转化，产生推进力。但燃用液态燃料的pde，燃烧前必须经历燃油的雾化，蒸发和掺混过程，形成具有一定蒸发度的较均匀、可爆的混气。
3.燃油雾化是实现脉冲爆震发动机具备良好的起爆性能的关键，与常规航空发动机相比，脉冲爆震发动机对混气质量要求很高，(1)理想情况要求smd≤10μm，燃油蒸发度大于70％，而且油气比分布均匀；(2)不但要求按给定频率间歇供油，而且要求供油和进气同步。
4.目前吸气式脉冲爆轰发动机采用较多的为雾化喷嘴，包括直射式雾化喷嘴和离心式喷嘴，直射式雾化喷嘴结构简单，能够在较低的压力条件下提供足够质量流量的燃油，但雾化效果较差；离心式喷嘴雾化质量较好，但需要较高的燃油供油压力，使得雾化装置较为繁琐。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种有效提高液态燃料雾化性能，并改善燃料与空气的掺混质量的基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，包括在所述发动机进气段的后方，与进气罩连通并同轴设置的空心掺混管，在空心掺混管的周面法向上设有燃油入口通道，在所述空心掺混管管腔内，所述燃油入口通道的燃油出口处设有燃油多孔喷嘴；
7.所述的燃油多孔喷嘴为两端封闭且具有燃油空腔的管状喷嘴，所述燃油空腔的轴线与所述空心掺混管的轴线相平行设置，所述燃油入口通道与所述的燃油空腔相连通设置；
8.迎着空气来流方向一侧的燃油多孔喷嘴的端部为所述燃油多孔喷嘴的前缘端面，所述前缘端面是一对沿着空气流动方向角度逐渐增大的倾斜侧壁面组成，使所述的前缘端面形成楔形前缘端面，且所述倾斜侧壁面沿所述空心掺混管的径向方向延伸设置；所述燃油多孔喷嘴背向空气来流方向的一端为沿着所述空心掺混管的径向方向延伸的竖直后壁面；所述的一对倾斜侧壁面和竖直后壁面之间为连接侧壁面，连接侧壁面配合所述的一对倾斜侧壁面与竖直后壁面围成了密闭的燃油空腔；所述的楔形前缘端面的剖面可以呈等腰或非等腰三角状，即在燃油多孔喷嘴的迎风端面形成高速风流的倾斜过渡区；
9.分别在所述的一对倾斜侧壁面、竖直后壁面、连接侧壁面上均布有多个法向设置
的喷注孔；
10.所述的燃油多孔喷嘴用于使冲击在多孔内壁面上破碎，并具有切向速度冲出至多孔外壁面的燃料，进而被进气段进入的沿轴向流经的高速空气进一步剪切破碎，使燃油撕裂为细小的油滴，并在燃油多孔喷嘴后端的空心掺混管内形成燃油空气掺混段，经过燃油空气掺混段，然后最终进入爆震段参与燃烧反应。
11.进一步的，在所述空心掺混管周面法向上设有安装孔，燃油管通过螺纹连接在所述的安装孔中，所述燃油管的燃油出口与所述燃油多孔喷嘴的燃油空腔相连通，所述燃油管与燃油空腔形成一个闭合燃油腔，所述燃油管的燃油管通道即为所述的燃油入口通道。
12.进一步的，所述的燃油多孔喷嘴是呈圆柱或长方体或正方体的管状喷嘴，燃油多孔喷嘴在空心掺混管内腔径向的延伸深度与所述空心掺混管的直径比值为0.1～0.2。
13.进一步的，所述喷注孔的孔径大小为0.001mm～0.003mm。
14.进一步的，所述的燃油多孔喷嘴为呈长方体的管状喷嘴，所述燃油多孔喷嘴的燃油空腔是由一对倾斜侧壁面、竖直后壁面、连接侧壁面及上壁面、下壁面配合围成的密闭空腔，且所述的上壁面固连在燃油入口通道出口处的空心掺混管内壁上，且所述燃油空腔入口设置在上壁面上且与燃油入口通道出口相连通；
15.所述的多个法向设置的喷注孔，分别在所述的一对倾斜侧壁面、竖直后壁面、连接侧壁面及上壁面、下壁面上均布。
16.进一步的，组成所述前缘端面的一对倾斜侧壁面的倾斜角度为α，α为15～20度，且一对倾斜侧壁面的连接端部的内侧夹角β为30～50度，外侧夹角γ为30～35度。
17.进一步的，所述的进气段为口径渐缩的锥形进气罩围成的空气通道，在所述进气罩的中心设有中心锥体，在所述的中心锥体与进气罩之间的轴向上延伸设有多个进气道隔板，且进气道隔板在中心锥体与进气罩之间的周向上设有多个，两两进气道隔板将中心锥体与进气罩之间的空腔分隔为多个空气进气道；
18.所述的至少两个燃油入口通道在空心掺混管的周向的同一水平截面上，且两两燃油入口通道等间隔设置，同时与所述的进气道隔板交替设置，用以保证大面积供油的同时减小空气流动阻力。
19.进一步的，所述的燃油入口通道包括四个，且平均分布在所述空心掺混管同一平面的周向上，两两燃油入口通道之间为90度，燃油入口通道与进气道隔板角度差45
°
，使得每两进气道隔板中的来流空气能够将一个燃油入口通道的燃油充分利用。
20.进一步的，所述的燃油多孔喷嘴由金属材料制成，并在金属材料上激光打孔形成所述的喷注孔。
21.本发明还提供一种基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构的雾化掺混方法，包括如下步骤：
22.液态燃油通过高压气瓶的加压由燃油入口通道进入燃油多孔喷嘴的燃油空腔内，逐渐提高所述燃油多孔喷嘴的喷注压力，燃油通过燃油空腔入口充满整个燃油空腔，并在油压的作用下，在燃油多孔喷嘴的内壁面因冲击被破碎，然后，由所述燃油多孔喷嘴的一对倾斜侧壁面、竖直后壁面、连接侧壁面及上壁面、下壁面上均布的喷注孔喷出；
23.进一步的，提高燃油多孔喷嘴的喷注压力至2～4mpa，此时，由多孔喷嘴3喷出的燃油在喷注孔出口处具有周向速度和切向速度，形成雾化喷雾区，所述的燃油在雾化喷雾区
内向四周扩散开，并在喷注速度增大的作用下，在雾化喷雾区内形成与喷注孔的出口壁面上形成雾化锥角θ，θ为40～90度；
24.同时，多个喷注孔的喷注形成大面积燃油喷注，多个喷注孔喷出的燃油在轴向流经的高速空气的剪切破碎作用下，在喷注孔的出口壁面上形成气、油混合流场中的多个混合涡和多孔喷嘴外壁面上的保护膜，保护膜是燃油从喷注孔喷出雾化后，附着在燃油多孔喷嘴外壁表面上的气态油膜；
25.还包括，所述燃油多孔喷嘴的前缘端面对轴向流经的高速空气的导流，促进并增加了在所述喷注孔的出口壁面上形成的混合涡，从而使所述的多个混合涡形成了近似半球空间的全向燃料喷射，并在燃油多孔喷嘴的后侧壁上形成掺混区，实现了燃油与空气的充分掺混。
26.本发明的有益效果是：本发明采用内深多孔喷嘴的结构对液态燃料进行雾化处理，进而加强燃油与空气的掺混。燃油雾化的目的是增加燃油的比表面积，以加快燃油的蒸发并有利于燃油与空气的掺混，从而保证燃烧的正常进行。因此在本结构中采用多孔介质这种孔隙率大，比表面积大的材料作为雾化喷嘴，并将喷嘴的有效喷注深度利用物理方法延伸，使用内深喷嘴的布置可加深喷注深度，由于空气来流速度大，动量大，但燃油的动量较小，导致燃油的喷注深度低，剪切雾化作用较弱，解决燃油穿透深度不足的问题，提高来流空气的利用率，避免了因燃料喷注集中在壁面附近，不能充分利用来流空气的问题。
27.另一方面，由于喷嘴为锲形前缘结构，可以促进流场中涡量的产生，加强了燃油与空气的掺混；
28.同时，喷嘴孔沿空气流向、径向喷注燃料，大面积的孔隙喷注提高了燃油与空气的混合，在短距离内实现近似半球空间的全向燃料喷射，喷嘴雾化锥角大，燃油雾化性能好；
29.在高马赫数的飞行情况时，喷嘴暴露在超声速气流中，由于来流总温已经很高，导致喷嘴的前缘承受着严重的气动加热，热流密度大，所以采用内深喷嘴在一方面充当雾化喷嘴对燃油进行雾化，在一方面多孔介质本作为发汗冷却的基体，用多孔介质做雾化喷嘴，喷射出的燃油在来流的作用下沿壁面向后流动，在喷嘴的表面形成一层温度较低的保护膜，解决前缘驻点附近高热流造成的温度过高的问题。
附图说明
30.图1为本发明吸气式脉冲爆震发动机雾化结构的轴向剖视图；
31.图2为本发明吸气式脉冲爆震发动机雾化结构的半剖轴测图；
32.图3为本发明燃油多孔喷嘴的结构示意图；
33.图4为本发明燃油多孔喷嘴的剖视结构示意图；
34.图5为本发明吸气式脉冲爆震发动机雾化结构的后视示意图；
35.图6为本发明燃油多孔喷嘴半球空间的全向燃料喷射示意图；
36.图7为本发明燃油多孔喷嘴后侧剖视全向燃料喷射示意图；
37.图8为本发明燃油多孔喷嘴楔形结构原理示意图。
38.图中，1～空心掺混管、11～进气罩、12～中心锥体、13～进气道隔板、14～空气进气道、2～燃油入口通道、21～安装孔、22～燃油管、3～燃油多孔喷嘴、31～燃油空腔、32～倾斜侧壁面、33～竖直后壁面、34～连接侧壁面、35～上壁面、36～下壁面、37～燃油空腔入
口、38～前缘端面、4～燃油空气掺混段、5～喷注孔。
具体实施方式
39.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
40.结合国内外的研究现状和雾化掺混结构的设计方案，针对现有吸气式脉冲爆震发动机中雾化喷嘴存在的雾化性能不好，进而导致燃料与氧化剂掺混效果不佳的问题，本发明提供一种利用多孔介质为雾化装置的结构，改善燃料的雾化的问题。
41.本发明拟实现有效提高液态燃料雾化性能，并且改善燃料与空气的掺混质量。具体的，雾化结构需要实现以下几点要求：
42.1)该结构的雾化喷嘴相对传统雾化喷嘴雾化锥角大，可在短距离内实现半球空间全向喷射；
43.2)该结构的雾化喷嘴具有多孔孔隙尺寸灵活控制的优势。
44.为了实现上述目的，本发明提供一下具体实施方式：
45.实施例1：如图1-5所示，一种基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，包括在所述发动机进气段的后方，与进气罩11连通并同轴设置的空心掺混管1，在空心掺混管1的周面法向上设有燃油入口通道2，在所述空心掺混管1管腔内，所述燃油入口通道2的燃油出口处设有燃油多孔喷嘴3；在所述空心掺混管1周面法向上设有安装孔21，燃油管22通过螺纹连接在所述的安装孔21中，所述燃油管22的燃油出口与所述燃油多孔喷嘴3的燃油空腔31相连通，所述燃油管22与燃油空腔31形成一个闭合燃油腔，所述燃油管22的燃油管通道即为所述的燃油入口通道2；
46.所述的燃油多孔喷嘴3为两端封闭且具有燃油空腔31的管状喷嘴，所述燃油空腔31的轴线与所述空心掺混管1的轴线相平行设置，所述燃油入口通道2与所述的燃油空腔31相连通设置；所述的燃油多孔喷嘴3为呈长方体的管状喷嘴，所述燃油多孔喷嘴3的燃油空腔31是由一对倾斜侧壁面32、竖直后壁面33、连接侧壁面34及上壁面35、下壁面36配合围成的密闭空腔，且所述的上壁面35固连在燃油入口通道2出口处的空心掺混管1内壁上，且所述燃油空腔入口37设置在上壁面35上且与燃油入口通道2出口相连通；组成所述前缘端面38的一对倾斜侧壁面32的倾斜角度为α，α为15～20度，且一对倾斜侧壁面32的连接端部的内侧夹角β为30～50度，外侧夹角γ为30～35度；燃油多孔喷嘴3在空心掺混管1内腔径向的延伸深度与所述空心掺混管1的直径比值为0.1～0.2。
47.迎着空气来流方向一侧的燃油多孔喷嘴3的端部为所述燃油多孔喷嘴3的前缘端面38，所述前缘端面是一对沿着空气流动方向角度逐渐增大的倾斜侧壁面32组成，使所述的前缘端面38形成楔形前缘端面，且所述倾斜侧壁面32沿所述空心掺混管1的径向方向延伸设置；所述燃油多孔喷嘴3背向空气来流方向的一端为沿着所述空心掺混管1的径向方向延伸的竖直后壁面33；所述的一对倾斜侧壁面32和竖直后壁面33之间为连接侧壁面34，连接侧壁面34配合所述的一对倾斜侧壁面32与竖直后壁面33围成了密闭的燃油空腔31；
48.分别在所述的一对倾斜侧壁面32、竖直后壁面33、连接侧壁面34上均布有多个法向设置的喷注孔5；所述喷注孔5的孔径大小为0.001mm～0.003mm。
49.所述的燃油多孔喷嘴3用于使冲击在多孔内壁面上破碎，并具有切向速度冲出至
多孔外壁面的燃料，进而被进气段进入的沿轴向流经的高速空气进一步剪切破碎，使燃油撕裂为细小的油滴，并在燃油多孔喷嘴3后端的空心掺混管1内形成燃油空气掺混段，经过燃油空气掺混段，然后最终进入爆震段参与燃烧反应。
50.所述的多个法向设置的喷注孔5，分别在所述的一对倾斜侧壁面32、竖直后壁面33、连接侧壁面34及上壁面35、下壁面36上均布。所述的燃油多孔喷嘴由金属材料制成，并在金属材料上激光打孔形成所述的喷注孔5。
51.所述的进气段为口径渐缩的锥形进气罩11围成的空气通道，在所述进气罩11的中心设有中心锥体12，在所述的中心锥体12与进气罩11之间的轴向上延伸设有多个进气道隔板13，且进气道隔板13在中心锥体12与进气罩11之间的周向上设有多个，两两进气道隔板13将中心锥体12与进气罩11之间的空腔分隔为多个空气进气道14；所述的至少两个燃油入口通道2在空心掺混管1的周向的同一水平截面上，且两两燃油入口通道2等间隔设置，同时与所述的进气道隔板13交替设置，用以保证大面积供油的同时减小空气流动阻力。所述的燃油入口通道2包括四个，且平均分布在所述空心掺混管1同一平面的周向上，两两燃油入口通道2之间为90度，燃油入口通道与进气道隔板角度差45
°
，使得每两进气道隔板中的来流空气能够将一个燃油入口通道的燃油充分利用。
52.所述的燃油空气掺混管1是燃油与空气雾化掺混的场所，掺混段头部与进气段后端面密封焊接，尾部可与爆震管相连。
53.实施例2：如图6-8所示，本发明还提供一种基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构的雾化掺混方法，包括如下步骤：
54.液态燃油通过高压气瓶的加压由燃油入口通道2进入燃油多孔喷嘴3的燃油空腔31内，逐渐提高所述燃油多孔喷嘴3的喷注压力，燃油通过燃油空腔入口37充满整个燃油空腔31，并在油压的作用下，在燃油多孔喷嘴3的内壁面因冲击被破碎，然后，由所述燃油多孔喷嘴3的一对倾斜侧壁面32、竖直后壁面33、连接侧壁面34及上壁面35、下壁面36上均布的喷注孔5喷出；
55.提高燃油多孔喷嘴3的喷注压力至2～4mpa，此时，由多孔喷嘴3喷出的燃油在喷注孔5出口处具有周向速度和切向速度，形成雾化喷雾区，所述的燃油在雾化喷雾区内向四周扩散开，并在喷注速度增大的作用下，在雾化喷雾区内形成与喷注孔5的出口壁面上形成雾化锥角θ，θ为40～90度；
56.同时，如图7所示，多个喷注孔5的喷注形成大面积燃油喷注，多个喷注孔5喷出的燃油在轴向流经的高速空气的剪切破碎作用下，在喷注孔5的出口壁面上形成气、油混合流场中的多个混合涡和多孔喷嘴3外壁面上的保护膜，保护膜是燃油从喷注孔5喷出雾化后，附着在燃油多孔喷嘴3外壁表面上的气态油膜；
57.还包括，如图8所示，所述燃油多孔喷嘴3的前缘端面38对轴向流经的高速空气的导流，促进并增加了在所述喷注孔5的出口壁面上形成的混合涡，从而使所述的多个混合涡形成了近似半球空间的全向燃料喷射，并在燃油多孔喷嘴3的后侧壁上形成掺混区，实现了燃油与空气的充分掺混。
58.实施例3，与实施例1相同，不同的是所述的燃油多孔喷嘴(3)是呈圆柱或长方体或正方体的管状喷嘴，这两种结构是本领域技术人员容易想到并使用的结构，故不再画出。
59.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和
原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，其特征在于，包括在所述发动机进气段的后方，与进气罩(11)连通并同轴设置的空心掺混管(1)，在空心掺混管(1)的周面法向上设有燃油入口通道(2)，在所述空心掺混管(1)管腔内，所述燃油入口通道(2)的燃油出口处设有燃油多孔喷嘴(3)；所述的燃油多孔喷嘴(3)为两端封闭且具有燃油空腔(31)的管状喷嘴，所述燃油空腔(31)的轴线与所述空心掺混管(1)的轴线相平行设置，所述燃油入口通道(2)与所述的燃油空腔(31)相连通设置；迎着空气来流方向一侧的燃油多孔喷嘴(3)的端部为所述燃油多孔喷嘴(3)的前缘端面(38)，所述前缘端面是一对沿着空气流动方向角度逐渐增大的倾斜侧壁面(32)组成，使所述的前缘端面(38)形成楔形前缘端面，且所述倾斜侧壁面(32)沿所述空心掺混管(1)的径向方向延伸设置；所述燃油多孔喷嘴(3)背向空气来流方向的一端为沿着所述空心掺混管(1)的径向方向延伸的竖直后壁面(33)；所述的一对倾斜侧壁面(32)和竖直后壁面(33)之间为连接侧壁面(34)，连接侧壁面(34)配合所述的一对倾斜侧壁面(32)与竖直后壁面(33)围成了密闭的燃油空腔(31)；分别在所述的一对倾斜侧壁面(32)、竖直后壁面(33)、连接侧壁面(34)上均布有多个法向设置的喷注孔(5)；所述的燃油多孔喷嘴(3)用于使冲击在多孔内壁面上破碎，并具有切向速度冲出至多孔外壁面的燃料，进而被进气段进入的沿轴向流经的高速空气进一步剪切破碎，使燃油撕裂为细小的油滴，并在燃油多孔喷嘴(3)后端的空心掺混管(1)内形成燃油空气掺混段，经过燃油空气掺混段，然后最终进入爆震段参与燃烧反应。2.如权利要求1所述的基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，其特征在于，在所述空心掺混管(1)周面法向上设有安装孔(21)，燃油管(22)通过螺纹连接在所述的安装孔(21)中，所述燃油管(22)的燃油出口与所述燃油多孔喷嘴(3)的燃油空腔(31)相连通，所述燃油管(22)与燃油空腔(31)形成一个闭合燃油腔，所述燃油管(22)的燃油管通道即为所述的燃油入口通道(2)。3.如权利要求1所述的基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，其特征在于，所述的燃油多孔喷嘴(3)是呈圆柱或长方体或正方体的管状喷嘴，燃油多孔喷嘴(3)在空心掺混管(1)内腔径向的延伸深度与所述空心掺混管(1)的直径比值为0.1～0.2。4.如权利要求1所述的基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，其特征在于，所述喷注孔(5)的孔径大小为0.001mm～0.003mm。5.如权利要求3所述的基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，其特征在于，所述的燃油多孔喷嘴(3)为呈长方体的管状喷嘴，所述燃油多孔喷嘴(3)的燃油空腔(31)是由一对倾斜侧壁面(32)、竖直后壁面(33)、连接侧壁面(34)及上壁面(35)、下壁面(36)配合围成的密闭空腔，且所述的上壁面(35)固连在燃油入口通道(2)出口处的空心掺混管(1)内壁上，且所述燃油空腔入口(37)设置在上壁面(35)上且与燃油入口通道(2)出口相连通；所述的多个法向设置的喷注孔(5)，分别在所述的一对倾斜侧壁面(32)、竖直后壁面(33)、连接侧壁面(34)及上壁面(35)、下壁面(36)上均布。6.如权利要求1所述的基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，其
特征在于，组成所述前缘端面(38)的一对倾斜侧壁面(32)的倾斜角度为α，α为15～20度，且一对倾斜侧壁面(32)的连接端部的内侧夹角β为30～50度，外侧夹角γ为30～35度。7.如权利要求1所述的基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，其特征在于，所述的进气段为口径渐缩的锥形进气罩(11)围成的空气通道，在所述进气罩(11)的中心设有中心锥体(12)，在所述的中心锥体(12)与进气罩(11)之间的轴向上延伸设有多个进气道隔板(13)，且进气道隔板(13)在中心锥体(12)与进气罩(11)之间的周向上设有多个，两两进气道隔板(13)将中心锥体(12)与进气罩(11)之间的空腔分隔为多个空气进气道(14)；所述的至少两个燃油入口通道(2)在空心掺混管(1)的周向的同一水平截面上，且两两燃油入口通道(2)等间隔设置，同时与所述的进气道隔板(13)交替设置，用以保证大面积供油的同时减小空气流动阻力。8.如权利要求7所述的基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，其特征在于，所述的燃油入口通道(2)包括四个，且平均分布在所述空心掺混管(1)同一平面的周向上，两两燃油入口通道(2)之间为90度，燃油入口通道与进气道隔板角度差45
°
，使得每两进气道隔板中的来流空气能够将一个燃油入口通道的燃油充分利用。9.如权利要求1～8任一所述的基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，其特征在于，所述的燃油多孔喷嘴由金属材料制成，并在金属材料上激光打孔形成所述的喷注孔(5)。10.如权利要求1～9所述的基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构的雾化掺混方法，其特征在于，包括如下步骤：液态燃油通过高压气瓶的加压由燃油入口通道(2)进入燃油多孔喷嘴(3)的燃油空腔(31)内，逐渐提高所述燃油多孔喷嘴(3)的喷注压力，燃油通过燃油空腔入口(37)充满整个燃油空腔(31)，并在油压的作用下，在燃油多孔喷嘴(3)的内壁面因冲击被破碎，然后，由所述燃油多孔喷嘴(3)的一对倾斜侧壁面(32)、竖直后壁面(33)、连接侧壁面(34)及上壁面(35)、下壁面(36)上均布的喷注孔(5)喷出；提高燃油多孔喷嘴(3)的喷注压力至2～4mpa，此时，由多孔喷嘴3喷出的燃油在喷注孔(5)出口处具有周向速度和切向速度，形成雾化喷雾区，所述的燃油在雾化喷雾区内向四周扩散开，并在喷注速度增大的作用下，在雾化喷雾区内形成与喷注孔(5)的出口壁面上形成雾化锥角θ，θ为40～90度；同时，多个喷注孔(5)的喷注形成大面积燃油喷注，多个喷注孔(5)喷出的燃油在轴向流经的高速空气的剪切破碎作用下，在喷注孔(5)的出口壁面上形成气、油混合流场中的多个混合涡和多孔喷嘴(3)外壁面上的保护膜，保护膜是燃油从喷注孔(5)喷出雾化后，附着在燃油多孔喷嘴(3)外壁表面上的气态油膜；所述燃油多孔喷嘴(3)的前缘端面(38)对轴向流经的高速空气的导流，促进并增加了在所述喷注孔(5)的出口壁面上形成的混合涡，从而使所述的多个混合涡形成了近似半球空间的全向燃料喷射，并在燃油多孔喷嘴(3)的后侧壁上形成掺混区，实现了燃油与空气的充分掺混。

技术总结

本发明提出一种基于多孔介质的吸气式脉冲爆震发动机燃油雾化掺混结构，其结构以多孔介质具有孔隙直径为微米级，并采用内深激光打孔金属材料制成的燃油多孔喷嘴的方式，可加深喷注深度，解决燃油穿透深度不足的问题，提高来流空气的利用率。大面积的供油使得油气分布均匀，预混气的质量更好。本发明可解决现有燃油喷嘴所造成的雾化性能不足的缺陷，显著提高脉冲爆震发动机燃油雾化性能，使得发动机能够基于液态燃料稳定的持续爆震。基于液态燃料稳定的持续爆震。基于液态燃料稳定的持续爆震。