一种采用气冷串列和分流支板整流的加力燃烧室制造技术

技术编号:35272743 阅读:22 留言:0更新日期:2022-10-19 10:47
本申请属于加力燃烧室设计领域,为一种采用气冷串列和分流支板整流的加力燃烧室,包括整流系统、点火燃烧系统和防振系统;整流系统包括整流支板、分流支板、内锥体和合流环,整流支板包括弯扭段和平直段;在进行加力燃烧时,内涵气流依次经过分流支板和整流支板,在经过分流支板时内涵气流沿着分流支板的倾斜角度方向进行流动,内涵气流的角度得到调整,经过弯扭段的整流后内涵气流与航空发动机轴线之间的角度进一步减少,直至在到达平直段时内涵气流沿着航空发动机的轴线方向流出,完成整流。内涵气流的流速有效减少,整流所需要整体长度减少,重量减少,加力燃烧室的长度减少,加力燃烧室重量大幅减少。力燃烧室重量大幅减少。力燃烧室重量大幅减少。

【技术实现步骤摘要】
一种采用气冷串列和分流支板整流的加力燃烧室


[0001]本申请属于加力燃烧室设计领域,特别涉及一种采用气冷串列和分流支板整流的加力燃烧室。

技术介绍

[0002]某型飞机通过航空发动机开动加力来实现加速和提高机动性能。未来战机要求航空发动机在更高的热负荷下,仍要有较高的加力性能和可靠性。航空发动机燃气温度更高,流场更复杂,加力入口温度高达1300K,超过高温合金的使用温度,同时进口气流角可达35
°
以上,必须要进行气流整流,实现加力燃烧室的可靠点火和稳定燃烧。
[0003]现有技术方案中,利用整流支板实现整流和稳定燃烧功能的统一,同时,将燃油总管、点火电嘴等零组件放入整流支板内部,利用外涵气流对整流支板、燃油总管和点火电嘴等进行冷却,保证加力燃烧室的可靠工作。
[0004]现有整流支板集成加力燃烧室在进口气流角度大的情况下,为了达到理想的整流效果,整流支板长度大,重量重。同时由于整流长度的增加,加力燃烧室长度增加,加力燃烧室重量大幅增加。
[0005]因此,如何在保证整流性能的同时,减少整流支板长度和加力燃烧室长度是一个需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]本申请的目的是提供了一种采用气冷串列和分流支板整流的加力燃烧室,以解决现有技术中整流支板长度大、加力燃烧室长度大的问题。
[0007]本申请的技术方案是:一种采用气冷串列和分流支板整流的加力燃烧室,包括整流系统、点火燃烧系统和防振系统,所述整流系统包括整流支板、分流支板、内锥体和合流环;所述整流支板和分流支板均连接于内锥体和合流环之间,所述整流支板与分流支板均沿着内锥体的周向方向均匀间隔设置,所述分流支板倾斜于航空发动机的轴线方向设置,所述整流支板包括弯扭段和平直段,所述弯扭段位于分流支板靠近平直段的一侧,所述弯扭段倾斜于航空发动机的轴线方向设置并且弯扭段与分流支板向同一方向倾斜,所述平直段平行于航空发动机的轴线方向设置,所述弯扭段的前缘与分流支板的尾缘前后位置相互交错,所述内锥体对应弯扭段和分流支板的交错位置开设有内凹槽。
[0008]优选地,任意相邻2个分流支板之间均设置有2个整流支板,相邻2个分流支板和2个整流支板之间形成整流单元,所述整流单元包括第一分流板、第二分流板、第一整流板和第二整流板,所述第一分流板与第二分流板之间形成主分流通道,所述第一分流板与第一整流板之间形成第一整流通道,所述第一整流板与第二整流板之间形成第二整流通道,所述第二分流支板与第二整流板之间形成第三整流通道,所述主分流通道与第一整流通道、第二整流通道和第三整流通道相互连通。
[0009]优选地,所述点火燃烧系统包括喷油杆和环形稳定器,所述喷油杆插入至整流支
板内,所述环形稳定器与合流环同轴连接并且合流环位于环形稳定器的尾缘处,所述整流支板上开设有喷油孔,所述喷油杆喷出的燃油从喷油孔流出。
[0010]优选地,所述整流支板的尾缘、内锥体和环形稳定器之间形成回流区。
[0011]优选地,所述整流支板和分流支板内均开设有与内锥体内部连通的空腔,外涵气流通过整流支板和分流支板内部的空腔进入到内锥体内部,所述整流支板、分流支板外表面上均开设有与自身内部连通的第一冷却孔,所述内锥体的外表面开设有与自身内部连通的第二冷却孔。
[0012]优选地,还包括防振系统,所述防振系统包括扩散器外壁和防振隔热屏,所述扩散器外壁同轴设于合流环的外侧,所述防振隔热屏同轴设于扩散器的内侧并且防振隔热屏位于合流环的后方;所述扩散器外壁与防振隔热屏之间形成外涵冷却通道,所述防振隔热屏上开设有与外涵冷却通道连通的第三冷却孔。
[0013]优选地,所述点火燃烧系统包括环形稳定器,所述环形稳定器与合流环同轴连接并且合流环位于环形稳定器的尾缘处,所述环形稳定器与防振隔热屏之间具有间隙。
[0014]优选地,所述防振隔热屏包括同轴相连的水平隔热屏和波浪隔热屏,所述水平隔热屏的长度方向沿着航空发动机的轴线方向设置,所述波浪隔热屏的横截面为波浪形,所述水平隔热屏位于波浪隔热屏靠近环形稳定器一端。
[0015]本申请的一种采用气冷串列和分流支板整流的加力燃烧室,包括整流系统、点火燃烧系统和防振系统;整流系统包括整流支板、分流支板、内锥体和合流环,整流支板包括弯扭段和平直段;在进行加力燃烧时,内涵气流依次经过分流支板和整流支板,在经过分流支板时内涵气流沿着分流支板的倾斜角度方向进行流动,内涵气流的角度得到调整,经过弯扭段的整流后内涵气流与航空发动机轴线之间的角度进一步减少,直至在到达平直段时内涵气流沿着航空发动机的轴线方向流出,完成整流。内涵气流的流速有效减少,整流所需要整体长度减少,重量减少,加力燃烧室的长度减少,加力燃烧室重量大幅减少。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请提供的技术方案,下面将对附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0017]图1为本申请整体结构后视图;
[0018]图2为本申请分流支板与整流支板的连接结构示意图;
[0019]图3为本申请加力燃烧室扩压流路示意图;
[0020]图4为本申请分流支板冷却示意图。
[0021]1、整流支板;2、分流支板;3、内锥体;4、扩散器外壁;5、合流环;6、防振隔热屏;7、环形稳定器;8、弯扭段;9、平直段;10、第一分流板;11、第二分流板;12、第一整流板;13、第二整流板;14、主分流通道;14、第一整流通道;15、第二整流通道;16、第三整流通道;17、第一冷却孔;18、第二冷却孔;19、水平隔热屏;20、波浪隔热屏;21、内凹槽;22、喷油杆。
具体实施方式
[0022]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
[0023]一种采用气冷串列和分流支板整流的加力燃烧室,如图1、图3所示,包括整流系统、点火燃烧系统和防振系统。整流系统用于对内涵气流进行整流,点火燃烧系统用于加热燃烧室的点火和燃烧,防振系统用于抑制加力燃烧室的振荡燃烧。
[0024]整流系统包括整流支板1、分流支板2、内锥体3和合流环5,内锥体3和合流环5同轴设置并且两者的轴线方向即为航空发动机的轴线方向。内锥体3和合流环5之间形成内涵通道,用于流通内涵气流,合流环5外侧为外涵冷却通道,用于流通外涵冷却气。
[0025]内锥体3位于合流环5的内侧,整流支板1和分流支板2连接于内锥体3和合流环5之间,整流支板1与分流支板2均沿着内锥体3的周向方向均匀间隔设置,分流支板2倾斜于航空发动机的轴线方向设置,整流支板1包括弯扭段8和平直段9,弯扭段8位于分流支板2靠近平直段9的一侧,弯扭段8倾斜于航空发动机的轴线方向设置并且弯扭段8与分流支板2向同一方向倾斜,平直段9平行于航空发动机的轴线方向设置,弯扭段8的前缘与分流支板2的尾缘位于内锥体3的同一径向位置并且弯扭段8的前缘与分流支板2的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用气冷串列和分流支板整流的加力燃烧室,包括整流系统和点火燃烧系统,其特征在于:所述整流系统包括整流支板(1)、分流支板(2)、内锥体(3)和合流环(5);所述整流支板(1)和分流支板(2)均连接于内锥体(3)和合流环(5)之间,所述整流支板(1)与分流支板(2)均沿着内锥体(3)的周向方向均匀间隔设置,所述分流支板(2)倾斜于航空发动机的轴线方向设置,所述整流支板(1)包括弯扭段(8)和平直段(9),所述弯扭段(8)位于分流支板(2)靠近平直段(9)的一侧,所述弯扭段(8)倾斜于航空发动机的轴线方向设置并且弯扭段(8)与分流支板(2)向同一方向倾斜,所述平直段(9)平行于航空发动机的轴线方向设置,所述弯扭段(8)的前缘与分流支板(2)的尾缘前后位置相互交错,所述内锥体(3)对应弯扭段(8)和分流支板(2)的交错位置开设有内凹槽。2.如权利要求1所述的采用气冷串列和分流支板整流的加力燃烧室,其特征在于:任意相邻2个分流支板(2)之间均设置有2个整流支板(1),相邻2个分流支板(2)和2个整流支板(1)之间形成整流单元,所述整流单元包括第一分流板(10)、第二分流板(11)、第一整流板(12)和第二整流板(13),所述第一分流板(10)与第二分流板(11)之间形成主分流通道(14),所述第一分流板(10)与第一整流板(12)之间形成第一整流通道(14),所述第一整流板(12)与第二整流板(13)之间形成第二整流通道(15),所述第二分流支板(2)与第二整流板(13)之间形成第三整流通道(16),所述主分流通道(14)与第一整流通道(14)、第二整流通道(15)和第三整流通道(16)相互连通。3.如权利要求1所述的采用气冷串列和分流支板整流的加力燃烧室,其特征在于:所述点火燃烧系统包括喷油杆(22)和环形稳定器(7),所述喷油杆(22)插入至整流支板(1)内,所述环形稳定器(7)与合流环(5)同轴连接并...

【专利技术属性】
技术研发人员:王建培才娟卢景旭郝燕平徐庆泽马宏宇单学庆贾亢
申请(专利权)人:中国航发沈阳发动机研究所
类型:发明
国别省市:

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