1。2 国内外相关领域研究进展与发展经历

1。2。1 概念提出

1。2。2 国内外研究现状

1。3 现有技术的存在的问题

由于国外在粉末燃料冲压发动机技术方面的研究细节不得而知。所以只能参考我国现有的粉末燃料冲压发动机技术[7]来指明现在技术水平下粉末燃料冲压发动机存在的问题。 

制约粉末燃料冲压发动机燃烧效率的可能原因如下： 

(1) 粉末燃料在冷态下喷入燃烧室，需要点火预热时间，因此燃烧驻留时间短，粉末颗粒在未燃烧完全情况下就被喷出；

(2) 大粒径燃料随流性差，且完全燃烧所需时间较长，致使燃烧效率低； 

(3) 钝体火焰稳定器对燃烧效率提高不明显，因为它增大了燃烧室阻塞比，容易造成燃料的凝相燃烧沉积，对气流的速度和压强影响较严重； 

(4) 发动机的工作工况选取存在改进空间。 

因此要提高粉末燃料冲压发动机的性能，未来工作可以从以下几方面入手： 

(1) 发动机构型的深入研究及优化设计 发动机的燃烧效率受到许多因素影响，如加工发动机材料的属性、粉末燃料的喷注方式、发动机自身的结构等。因此有必要对这些影响因素进行深入研究，并得到最优的发动机构型。 

(2) 数值计算模型和程序的进一步完善 现有的数值计算模型虽然能够反映发动机内部的燃烧流动过程，但未考虑燃料燃烧过程中凝相物质的沉积，且对燃料的形貌描述也不精确，而凝相物质引起的发动机性能损失和燃料形貌特征将对其流动燃烧过程产生影响不容忽视，在数值计算过程中考虑这些因素后，会使计算模型更加准确合理。 

(3) 合理选择燃料粒度 目前的试验结果中，镁基粉末冲压发动机燃烧效率仅达到了 77。04%[8]，且是在采用小粒径镁粉得到的。通过采用合理粒度的燃料和更为合理的试验工况，有望使发动机燃烧效率得到进一步提高。 

(4) 燃料种类影响研究 硼、铝、碳等燃料都各具优势，硼、铝的理论性能已经超过镁，但这些燃料也都有各自的缺点，如硼和碳的燃烧组织困难，无定形硼存在团聚现象，铝会带来严重的凝相物质沉积等。使用这些不同的燃料时，发动机虽有共性，但必然会有很多的不同，因此有必要针对不同种类的燃料开展相应的研究以提高发动机的性能。 

2 粉末燃料冲压发动机燃料供给系统

2。1 燃料供给系统简介

粉末燃料冲压发动机相比较于传统的液体燃料冲压发动机是一种概念较为新颖的冲压发动机。它将金属或者非金属粉末作为燃料，通过粉末的燃料从而放出热量利用喷气推进的原理产生推力。当发动机正常存放时，粉末燃料会储存在专门的燃料箱体中。当发动机工作时粉末燃料会从燃料箱中经过燃料供给系统并分散的进入冲压燃烧室，在那里氧化燃烧并放出热量产生高温高压的气体从而提供推力。

其中燃料箱与冲压燃烧室相连的部分就是燃料供给部分，是一个典型的气力输送系统。此部分主要利用气体压力差将物料定量的与气流混合。在气流的带动下将燃料与气体混合物带向冲压燃烧室。

2。2 传统气力输送系统介绍

由于人们的需求力气输送系统早在150多年前的19世纪50年代就有了初步的发展。跟随着不同工业的进步，对于气力输送系统的要求也在不断提高。经过前人的总结，人们发现一些好用的气力输送系统。下面将列举一些典型气力输送系统及其工作过程简介。文献综述

(1) 螺旋式供料器