JPH02112656A - ジェットエンジン燃焼器における燃焼方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特にスクラムジェットエンジンに適した短い
燃焼器で広いエンジン運転状態に対応することができる
ジェットエンジンの燃焼器における燃焼方法に関する。

〔従来の技術〕

従来超音速の空気流が流入するスクラムジェットエンジ
ン等のジェットエンジンの燃焼器においては、燃焼反応
を律速している空気と燃料の混合速度を高めるため燃料
ストラット間の距離、燃料噴口径、燃料噴射方向等の影
響が研究され【来たが、十分なものではなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の上記燃焼器では、空気取入口からの空気と燃料噴
口から噴射された燃料との混合は拡散により行なわれる
が、従来はこの拡散領域内の乱れを直接増幅させること
は行なわれておらず、したがって、十分な燃焼効率を得
るためには相当な長さの燃焼器を必要としていた。

本発明は、該拡散領域内の乱れを直接増幅させ燃焼効率
を上げることができるこの種ジェットエンジン用燃焼器
における燃焼方法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のジェットエンジン用燃焼器における燃焼方法は
次の手段を講じた。

（１）　　空気取入口からの超音速の空気と燃料噴口か
らの燃料とにより拡散燃焼が行なわれる拡散燃焼領域に
衝撃波の干渉によりすべり面を形成した。

（２）前記（１）の燃焼方法において、衝撃波の少なく
とも一つを空気取入口壁面に設けられたランプで発生さ
せるようにした。

（３）　　前記（１１の燃焼方法において、衝撃波の少
なくとも一つを燃料供給ストラット壁面に設けられたラ
ンプで発生させるようにした。

（４）前記（２）又は（３）の燃焼方法において、ラン
プの角度をエンジン運転状態に応じて調整するようにし
た。

〔作用〕 本発明では、該拡散領域内に衝撃波の干渉によるすべり
面を発生させることにより、すべり直両側のマツハ数の
差に対応する強さの渦が発生し、燃料と空気の混合が促
進され、燃焼反応が促進される。

また、本発明では、上記すべり面を発生させる衝撃波の
少くとも一つを、空気取入口壁面又は燃料供給ストラッ
ト壁面に設けられたランプによって発生させており、簡
単な構造のランプを設けることＫよって上記すべり面を
得ることができる。

また更に、本発明ではランプ角度をエンジン運転状態に
応じて調整し、広いエンジンの運転状態に対応して所要
の燃料と空気の混合が得られる。

〔実施例〕

第１図、第２図および第３図によって、本発明の第一の
実施例を説明する。

このエンジンは、空気取入口１と燃焼器２とノズル３と
から成る。燃焼器２は、その壁面２１の上流の部分に多
数の燃料噴口ｎを備え、その内のいくつかは他の燃料噴
口の下流に配置されている。

空気は入口１０に超音速で流入し、まず空気取入口１に
おいて空気取入口先端から発生する斜め衝撃波１２によ
って圧縮される。この圧縮された空気は燃焼器２に超音
速で流入し、ここで燃料噴口ｎから供給される燃料を燃
焼させる。第３図に示すように、これらの燃料噴口ηの
いくつかは上流におかれており、この上流の燃料噴口２
２Ａの上流に発生する先頭衝撃波２３Ａが下流におかれ
た燃料噴口２２Ｂの上流にできる先頭衝撃波２３Ｂと干
渉し、下流側燃料噴口２２Ｂから噴射された燃料の拡散
領域内にすべり面６が生じるように、多数の燃料噴口η
が配置されている。

本実施例では、以上のように、それぞれ上流及び下流に
配置された燃料噴射口２２Ａ　、　２２Ｂの上流で発生
する衝撃波Ｚ３Ａ　、　２３Ｂが干渉して燃料の拡散領
域内ですべり面６が発生し、このすべり面６両側のマツ
ハ数の差に対応する強さの渦が発生し、これによって燃
料と空気の混合が促進され、燃焼反応が活溌になる。

本発明の第二実施例を第４図によって説明する。

本実施例では、空気取入口壁面１１に、前記第一の実施
例と同様に配置された燃料噴口ｎの上流の位置にランプ
５を設置することにより斜め衝撃波間を発生させ、燃料
噴口ｎの上流にできる先頭衝撃波田と干渉せしめ、該燃
料の拡散領域内にすべり面６を発生させるようにしてい
る。本実施例においても、前記第一の実施例と同様に、
すべり面６によって燃料と空気の混合が促進され、燃焼
が活溌に行なわれる。

本発明の第三実施例を第５図によって説明する。

本実施例では、燃料供給ストラット４を有するスクラム
ジェットエンジンにおいて、対をなす燃料ストラット４
，４間に燃料噴口ηから噴射された燃料の混合を促進さ
せるためのランプ５を設けている。この場合、ランプ５
と燃料供給ストラット４の先端とを一致させるようにし
てもよい。また、燃料ストラット４の一つを燃焼器壁面
２１で置き換えてもよい。

本実施例においても、ランプ５によって発生する斜め衝
撃波と燃料噴口ｎの上流にできる先頭衝撃波この干渉に
よってすべり面６が発生し、これによって燃料と空気の
混合が促進される。

本発明の第四実施例を第６図によって説明する。

本実施例は、燃料を主流空気流と平行に燃料ストラット
４の燃料噴口ｎから噴射した場合に、空気取入口壁面１
１に対向して設けた一対のランプ５゜５によって二つの
衝撃波間、５３を発生させ、これを干渉させて燃料の拡
散領域にすべり面６を形成するようにした。

本実施例においても、前記各実施例と同様にすべり面６
によって燃料と空気の混合が促進され、燃焼が活溌に行
なわれる。

本発明の第五の実施例を第７図によって説明する。

本実施例は、前記第二又は第四実施例において、空気取
入口壁面１１に設げられたランプ５の角度がエンジン運
転状態に応じて調整可能にしたものである。

ランプ角は、第７図に示すように、ランプ角調整用回転
子５１０回転角を適当な作動装置５２によって調整する
ことにより調整され、エンジンの運転状態に適合したラ
ンプ角を得ることができる。

なお、この機構を燃料ストラットに取りつけることによ
り、燃料ストラット壁面上のステップ角度を調整するよ
うにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、衝撃波の干渉によるす
べり面を発生させることによって、該すべり面ですべり
面画側の速度差に起因する渦が発生し、燃料と空気の混
合・燃焼が促進され、したかっ【短かい燃焼器長さにお
いても十分な燃焼を行なうことができる。

また、衝撃波の少くとも一つが空気取入口又は燃料供給
ストラットの壁面に設けられたランプによって発生する
ようにしたために、簡単な構造で所要の衝撃波の干渉に
よって生ずる上記すべり面を得ることができる。

また更に、前記ランプのランプ角を可変することにより
広いエンジン運転状態に対応することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示す斜視図、第２図は同
縦断面図、第３図は同横断面図、第４図は本発明の第二
実施例を示す横断面図、第５図は本発明の第三実施例を
示す横断面図、第６図は本発明の第四実施例を示す横断
面図、第７図は本発明の第五実施例を示す横断面図であ
る。 １・・・空気取入口、　　　　２・・・燃焼器。 ４・・・燃料供給ストラット、　５・・・ランプ。 ６・・・すべり面　　　　　１１・・・空気取入口壁面
。 ｎ・・・燃料噴口、　　　　　２３，２３Ａ、Ｚ３Ｂ・
・・衝撃波。 団・・・衝撃波。 第１図 ￥２図 代理人　　弁理士　坂　間　　　暁 外２名 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空気取入口からの超音速の空気と燃料噴口からの燃
   料とにより、拡散燃焼が行なわれる拡散燃焼領域に、衝
   撃波の干渉によりすベり面を形成することを特徴とする
   ジェットエンジン用燃焼器における燃焼方法。 ２、前記衝撃波の少なくとも一つを空気取入口壁面に設
   けられたランプで発生させることを特徴とする請求項１
   に記載の燃焼方法。 ３、前記衝撃波の少なくとも一つを燃料供給ストラット
   壁面に設けられたランプで発生させることを特徴とする
   請求項１に記載の燃焼方法。 ４、前記ランプの角度をエンジン運転状態に応じて調整
   することを特徴とする請求項２又は３に記載の燃焼方法
   。