JPH06300264A - 超音速燃焼器 - Google Patents
超音速燃焼器Info
- Publication number
- JPH06300264A JPH06300264A JP8328593A JP8328593A JPH06300264A JP H06300264 A JPH06300264 A JP H06300264A JP 8328593 A JP8328593 A JP 8328593A JP 8328593 A JP8328593 A JP 8328593A JP H06300264 A JPH06300264 A JP H06300264A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustor
- fuel
- combustion
- wall surface
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音速燃焼器において、噴射された燃料と空
気の混合を促進して燃焼を安定化し、かつ、燃焼による
高温から燃焼器の内壁面を守ると共に、未燃混合ガスを
充分に燃焼させて燃焼効率を高める。 【構成】 超音速で空気が流入する燃焼器１の内壁面に
ら旋状の溝２とまた、旋回流を生じさせる方向へ向って
燃焼器内に燃料を噴射する装置を設けて旋回流４を発生
させて燃料と空気の混合を良好にし、また未燃焼の燃料
を面燃焼させる衝撃波を燃焼器１の出口付近で発生させ
る装置を備えて燃焼効率を向上させるようにした。
気の混合を促進して燃焼を安定化し、かつ、燃焼による
高温から燃焼器の内壁面を守ると共に、未燃混合ガスを
充分に燃焼させて燃焼効率を高める。 【構成】 超音速で空気が流入する燃焼器１の内壁面に
ら旋状の溝２とまた、旋回流を生じさせる方向へ向って
燃焼器内に燃料を噴射する装置を設けて旋回流４を発生
させて燃料と空気の混合を良好にし、また未燃焼の燃料
を面燃焼させる衝撃波を燃焼器１の出口付近で発生させ
る装置を備えて燃焼効率を向上させるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音速で流入してくる
気流中での燃焼を行う超音速燃焼器に関する。
気流中での燃焼を行う超音速燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示すように、従来の超音速燃焼器
０１は、超音速で流入する空気ａ中に、気流方向に対し
垂直方向ｂ、平行方向ｃ又は斜め上方ｄに燃料を噴射す
ることにより、燃料と空気を混合させて燃焼を行ってい
るが、燃料の混合が不十分であって安定な燃焼を得るこ
とが困難であり、燃焼効率が低い。
０１は、超音速で流入する空気ａ中に、気流方向に対し
垂直方向ｂ、平行方向ｃ又は斜め上方ｄに燃料を噴射す
ることにより、燃料と空気を混合させて燃焼を行ってい
るが、燃料の混合が不十分であって安定な燃焼を得るこ
とが困難であり、燃焼効率が低い。
【０００３】また、噴射される低温の燃料気体の内壁上
の分布に片寄りを生じて、図４に示すように、低温気体
の分布域ｅが発生し、燃焼に伴う内壁の局所的な加熱の
危険性がある。
の分布に片寄りを生じて、図４に示すように、低温気体
の分布域ｅが発生し、燃焼に伴う内壁の局所的な加熱の
危険性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
の超音速燃焼器の問題点を解決しようとするものであ
り、次の特徴を有する超音速燃焼器を提供しようとする
ものである。 １．燃料の混合を促進し、燃焼の安定化を図る。 ２．低温の燃料気体を燃焼器内壁全体に広げることによ
り、燃焼による高温から内壁を守る。 ３．燃焼することなく燃料が排気されることを防ぎ、燃
焼効率を高める。
の超音速燃焼器の問題点を解決しようとするものであ
り、次の特徴を有する超音速燃焼器を提供しようとする
ものである。 １．燃料の混合を促進し、燃焼の安定化を図る。 ２．低温の燃料気体を燃焼器内壁全体に広げることによ
り、燃焼による高温から内壁を守る。 ３．燃焼することなく燃料が排気されることを防ぎ、燃
焼効率を高める。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の超音速燃焼器
は、超音速で空気が流入する内壁面上にら旋状の溝を設
け、旋回流を生じさせる方向へ向って燃焼器内に燃料を
噴射する装置を備えていると共に、未燃焼の燃料を再燃
焼させる衝撃波を燃焼器の出口付近で発生させる装置を
備えたことを特徴とする。
は、超音速で空気が流入する内壁面上にら旋状の溝を設
け、旋回流を生じさせる方向へ向って燃焼器内に燃料を
噴射する装置を備えていると共に、未燃焼の燃料を再燃
焼させる衝撃波を燃焼器の出口付近で発生させる装置を
備えたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明では、超音速で空気が流入する燃焼器の
内壁面上にら旋状の溝を設け、更に旋回流を生じさせる
方向へ向って燃焼器内に燃料を噴射することにより、燃
焼器内に旋回流を生じさせ、燃料と空気の混合を促進
し、燃焼の安定化が図られる。同時に、旋回流により低
温の燃料を内壁面上に広く分布させ、燃焼による高温か
ら内壁面を守る。また、燃焼器出口付近で衝撃波を発生
させることによリ燃料と空気の混合ガスの圧力、温度を
上昇させ、未燃焼の燃料、特に旋回流の中心付近の燃料
の燃焼を促進し、燃焼効率を向上させる。
内壁面上にら旋状の溝を設け、更に旋回流を生じさせる
方向へ向って燃焼器内に燃料を噴射することにより、燃
焼器内に旋回流を生じさせ、燃料と空気の混合を促進
し、燃焼の安定化が図られる。同時に、旋回流により低
温の燃料を内壁面上に広く分布させ、燃焼による高温か
ら内壁面を守る。また、燃焼器出口付近で衝撃波を発生
させることによリ燃料と空気の混合ガスの圧力、温度を
上昇させ、未燃焼の燃料、特に旋回流の中心付近の燃料
の燃焼を促進し、燃焼効率を向上させる。
【０００７】
【実施例】本発明の第１の実施例を、図１及び図２によ
って説明する。超音速の空気が流入する円形断面の燃焼
器１の入口側から中間部へ至る部分の内壁全体に同一方
向のら旋状の複数の溝２を設け、燃焼器入口部では、図
示しないノズルによって燃料を内壁面から垂直方向７へ
向って燃焼器内に噴射し、燃焼器中間部では、図示しな
いノズルによって旋回方向の速度成分を持たせるよう後
方、かつ、内方へ向って傾く斜め上方３へ向って燃料を
燃焼器１内に噴射するようになっている。
って説明する。超音速の空気が流入する円形断面の燃焼
器１の入口側から中間部へ至る部分の内壁全体に同一方
向のら旋状の複数の溝２を設け、燃焼器入口部では、図
示しないノズルによって燃料を内壁面から垂直方向７へ
向って燃焼器内に噴射し、燃焼器中間部では、図示しな
いノズルによって旋回方向の速度成分を持たせるよう後
方、かつ、内方へ向って傾く斜め上方３へ向って燃料を
燃焼器１内に噴射するようになっている。
【０００８】また、図２に示すように、燃焼器１の出口
側の部分には、平板よりなる複数の斜め衝撃波発生装置
５が燃焼器１の内壁面上の周方向に設置されており、各
斜め衝撃波発生装置５は、図示しない作動機構によって
その前端５ａまわりに矢印５ｂに示すように回動できる
ようになっている。
側の部分には、平板よりなる複数の斜め衝撃波発生装置
５が燃焼器１の内壁面上の周方向に設置されており、各
斜め衝撃波発生装置５は、図示しない作動機構によって
その前端５ａまわりに矢印５ｂに示すように回動できる
ようになっている。
【０００９】本実施例では、超音速の空気が流入する燃
焼器１内には、内壁内面に設けられたら旋状の溝２によ
って旋回流が発生する。また、更に、燃焼器１の中間部
においては、旋回方向の速度成分を持たせるように斜め
上方３へ空気中に燃料が噴射される。この噴射された燃
料は、主流方向速度成分３ａ、旋回方向速度成分３ｂ及
び半径方向速度成分３ｃを有し、この旋回方向速度成分
３ｂによって旋回流が発生する。このように、燃焼器１
の内壁面のら旋状の溝２と斜め上方への燃料の噴射によ
って、燃焼器１内には、超音速の旋回流４が発生する。
これによって、燃料と空気は充分に混合されて燃焼し、
安定した燃焼が行われると共に、低温の燃料を内壁面上
に広く分布させ、燃焼による高温から燃焼器１の内壁面
を守ることができる。
焼器１内には、内壁内面に設けられたら旋状の溝２によ
って旋回流が発生する。また、更に、燃焼器１の中間部
においては、旋回方向の速度成分を持たせるように斜め
上方３へ空気中に燃料が噴射される。この噴射された燃
料は、主流方向速度成分３ａ、旋回方向速度成分３ｂ及
び半径方向速度成分３ｃを有し、この旋回方向速度成分
３ｂによって旋回流が発生する。このように、燃焼器１
の内壁面のら旋状の溝２と斜め上方への燃料の噴射によ
って、燃焼器１内には、超音速の旋回流４が発生する。
これによって、燃料と空気は充分に混合されて燃焼し、
安定した燃焼が行われると共に、低温の燃料を内壁面上
に広く分布させ、燃焼による高温から燃焼器１の内壁面
を守ることができる。
【００１０】以上のようにして、混合ガス１０は燃焼器
１内を出口側へ向って流れるが、図２に示すように、前
端まわりに回動されて後端が燃焼器１内に突出した斜め
衝撃波発生装置５によって、燃焼器１の出口付近に斜め
衝撃波６が発生し、この斜め衝撃波６の後方で混合ガス
の圧力、温度が上昇する。これによって、混合ガス１０
中の未燃焼の燃料、特に旋回流４の中心付近の未燃の燃
料の再着火が行われて燃焼が促進され、燃焼効率が向上
する。
１内を出口側へ向って流れるが、図２に示すように、前
端まわりに回動されて後端が燃焼器１内に突出した斜め
衝撃波発生装置５によって、燃焼器１の出口付近に斜め
衝撃波６が発生し、この斜め衝撃波６の後方で混合ガス
の圧力、温度が上昇する。これによって、混合ガス１０
中の未燃焼の燃料、特に旋回流４の中心付近の未燃の燃
料の再着火が行われて燃焼が促進され、燃焼効率が向上
する。
【００１１】また、斜め衝撃波発生装置５の前端まわり
の回動角αを内壁内を流れる空気のマッハ数、燃料の噴
射量に応じて制御することによって、斜め衝撃波６の強
さをアクティブに制御し、同斜め衝撃波６の後方で確実
に混合ガス中の未燃焼燃料の着火、燃焼を図ることがで
きる。
の回動角αを内壁内を流れる空気のマッハ数、燃料の噴
射量に応じて制御することによって、斜め衝撃波６の強
さをアクティブに制御し、同斜め衝撃波６の後方で確実
に混合ガス中の未燃焼燃料の着火、燃焼を図ることがで
きる。
【００１２】本発明の第２の実施例を、図３によって説
明する。本実施例は、前記第１の実施例の燃焼器１の入
口部から中間部までを次の通りに構成し、燃焼器１の出
口側の部分に第１の実施例と同様に図２に示す斜め衝撃
波発生装置を設けたものである。
明する。本実施例は、前記第１の実施例の燃焼器１の入
口部から中間部までを次の通りに構成し、燃焼器１の出
口側の部分に第１の実施例と同様に図２に示す斜め衝撃
波発生装置を設けたものである。
【００１３】本実施例では、断面円形の燃焼器１の入口
部から中間部に至る部分に後方の部分が大径になる段差
８を設け、燃焼器１の段差８より前方の部分１ａの内壁
上に、第１の実施例と同様な同一方向のら旋状の複数の
溝２が設けられている。また、段差８より後方のやや径
の大きい部分１ｂでは、旋回方向の速度成分を持たせる
ように後方、かつ、内方へ向って傾く斜め上方３へ向っ
て燃焼器１内に燃料を噴射するようにしている。
部から中間部に至る部分に後方の部分が大径になる段差
８を設け、燃焼器１の段差８より前方の部分１ａの内壁
上に、第１の実施例と同様な同一方向のら旋状の複数の
溝２が設けられている。また、段差８より後方のやや径
の大きい部分１ｂでは、旋回方向の速度成分を持たせる
ように後方、かつ、内方へ向って傾く斜め上方３へ向っ
て燃焼器１内に燃料を噴射するようにしている。
【００１４】本実施例においても、前記第１の実施例と
同様に、ら旋状の溝２と旋回方向の速度成分を持たせ斜
め上方３へ向って燃焼器１内に燃料を噴射することによ
って、超音速の旋回流が発生し、前記第１の実施例と同
様の作用及び効果を奏することができる。
同様に、ら旋状の溝２と旋回方向の速度成分を持たせ斜
め上方３へ向って燃焼器１内に燃料を噴射することによ
って、超音速の旋回流が発生し、前記第１の実施例と同
様の作用及び効果を奏することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は次に示す効果を有する。
【００１６】１．燃焼器の内壁面に設けたら旋状の溝及
び、旋回流を生じさせる方向へ向って空気中に燃料を噴
射することにより、燃焼器内に旋回流を発生させ、燃料
と空気の混合を促進することができ、安定した燃焼を行
うことができる。また、旋回流を発生させることによっ
て燃焼器内に低温の燃料気体を広く分布させることがで
き、燃焼による高温から燃焼器内壁面を守ることができ
る。
び、旋回流を生じさせる方向へ向って空気中に燃料を噴
射することにより、燃焼器内に旋回流を発生させ、燃料
と空気の混合を促進することができ、安定した燃焼を行
うことができる。また、旋回流を発生させることによっ
て燃焼器内に低温の燃料気体を広く分布させることがで
き、燃焼による高温から燃焼器内壁面を守ることができ
る。
【００１７】２．燃焼器出口付近で衝撃波を発生させる
装置を設けたことにより、混合ガス中の未燃料を燃焼さ
せることができ、燃焼効率を向上させることができる。
装置を設けたことにより、混合ガス中の未燃料を燃焼さ
せることができ、燃焼効率を向上させることができる。
【図１】本発明の第１の実施例の超音速燃焼器の燃焼器
の入口側から中間部にわたる部分の斜視図である。
の入口側から中間部にわたる部分の斜視図である。
【図２】同第１の実施例の斜め衝撃波発生装置を示し、
図２（ａ）はその斜視図、図２（ｂ）はその縦断側面
図、図２（ｃ）はその縦断立面図である。
図２（ａ）はその斜視図、図２（ｂ）はその縦断側面
図、図２（ｃ）はその縦断立面図である。
【図３】本発明の第２の実施例の要部を示し、図３
（ａ）はその斜視図、図３（ｂ）はその断面図である。
（ａ）はその斜視図、図３（ｂ）はその断面図である。
【図４】従来の超音速燃焼器の説明図である。
１ 燃焼器 ２ ら旋状の溝 ３ 燃料噴射方向 ４ 旋回流 ５ 斜め衝撃波発生装置 ６ 斜め衝撃波 ８ 段差
Claims (1)
- 【請求項１】 超音速で空気が流入する燃焼器の内壁面
にら旋状の溝を設け、旋回流を生じさせる方向へ向って
燃焼器内に燃料を噴射する装置を備えていると共に、未
燃焼の燃料を再燃焼させる衝撃波を燃焼器の出口付近で
発生させる装置を備えたことを特徴とする超音速燃焼
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8328593A JPH06300264A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 超音速燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8328593A JPH06300264A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 超音速燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06300264A true JPH06300264A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=13798114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8328593A Withdrawn JPH06300264A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 超音速燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06300264A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108483543A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-09-04 | 西南科技大学 | 一种水反应金属燃料旋流冲压海水淡化系统 |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP8328593A patent/JPH06300264A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108483543A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-09-04 | 西南科技大学 | 一种水反应金属燃料旋流冲压海水淡化系统 |
| CN108483543B (zh) * | 2018-06-15 | 2021-03-23 | 西南科技大学 | 一种水反应金属燃料旋流冲压海水淡化系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |