| 在脉冲爆振发动机(Pulse detonation engine,PDE)上采用旋流式气动阀,并获得成功应用。在此基础上,通过测量旋流式气动阀正反向流动阻力系数,研究了旋流式气动阀的工作机理。同时,还研究扰流片形状、阻塞比、扰流片片数及间距对扰流器阻力系数的影响。研究表明: PDE旋流式气动阀反向流动阻力系数仅比正向流动阻力系数大5%～ 36% ,并通过试验结果建立了PDE旋流式气动阀工作机理。试验中发现:扰流器的阻力系数和扰流片型式、堵塞比、扰流片数目和间距有关。
这些研究结果对PDE旋流式气动阀和扰流器设计有较大的参考价值。脉冲爆震发动机(Pulse detonation engine,PDE)是一种新概念发动机,间歇进气和进油,呈周期性工作,其工作过程为:进气过程、点火形成亚声燃烧及亚声燃烧转变为爆震波(DDT)过程、爆震波传播过程、燃气膨胀和排气过程。为满足间歇进气和进油的要求,一般采用旋转阀和气动阀[1～ 7]。旋转阀可以保证反向流动漏气量降至最小(与旋转阀密封性能有关),但旋转阀外廓尺寸大、结构复杂及重量较重,不宜在纯PDE样机上使用。 气动阀由于结构简单及重量轻,因而是一种有发展前途的间歇进气器。气动阀的工作原理是当PDE爆震管内压力低于进口总压时,实现进气过程,当爆震管内压力高于进口总压时,停止进气。如何减小进气阻力系数和减小反向漏气量,成为气动阀设计的关键问题。因此,设计合适的气动阀也是PDE的关键技术之一。 国外常见的气动阀主要有3种: Kentfield式气动阀、Bertin式气动阀和Wislicenus式气动阀,它们都具有良好的单向阀功能,即在同等的总压损失下,正向流量是反向流量的4倍以上[8],其缺点是外廓尺寸大,对改善燃油雾化、蒸发和掺混性能贡献不大。本文提出了一种旋流式气动阀,并研究了该气动阀正反向流动阻力系数及工作机理。 PDE扰流器是缩短DDT距离的有效措施。但在进气过程中扰流器也增加了PDE流阻和进气过程的负推力(即阻力),因此本文还研究了扰流器的流阻,为其设计提供依据。 |
