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西安交大新专利:航空发动机点火助燃“黑科技”

在航空发动机领域,燃烧室的点火助燃技术一直是科研人员关注的焦点。最近,西安交通大学的一项发明专利——“一种航空发动机三旋

在航空发动机领域,燃烧室的点火助燃技术一直是科研人员关注的焦点。最近,西安交通大学的一项发明专利——“一种航空发动机三旋流燃烧室等离子体点火助燃激励器”(专利号:CN120739617A),为这一领域带来了新的突破。

传统技术的局限性

传统的航空发动机燃烧室在低速或极端条件下容易出现熄火问题。三旋流燃烧技术虽然在提高燃烧效率和降低污染物排放方面表现出色,但在慢车状态下,由于空气量过大,燃油与空气混合比例降低,容易导致燃油流量过低而熄火。此外,现有的一些等离子体点火助燃技术存在放电区域不理想、陶瓷材料强度不足等问题,限制了其应用范围。

西安交通大学的创新设计

西安交通大学的这项专利,通过独特的三旋流燃烧室设计和等离子体点火助燃激励器,解决了上述问题。该激励器由一级旋流器、二级旋流器、三级旋流器、高压电极、陶瓷绝缘段和旋流燃油喷嘴组成。三级旋流器采用一体化结构设计,不仅增强了整体结构的强度和稳定性,还通过形成强湍流、稳定回流区和均匀混合气,显著提升了燃烧室的点火和燃烧性能。

等离子体点火助燃的奥秘

等离子体点火助燃技术是通过在电极之间施加高压交流电,形成周期性运动的滑动弧等离子体,对空气、燃料或混合气进行电离,从而改善燃烧性能。西安交通大学的专利中,采用小体积的绝缘结构设计,实现了高密度的空间小区域放电。这种设计不仅提高了放电能量的集中度,还增强了等离子体的生成效率,使得点火助燃效果更加显著。

实验验证与应用前景

实验表明,该激励器在不同空气流量下都能保持稳定的放电功率,且在施加激励后,火焰强度明显增强,火焰高度降低,附着于激励器出口等离子体放电区域。这一成果不仅解决了现有技术中存在的问题,还为航空发动机燃烧室的点火助燃技术提供了新的思路和解决方案。