CN109915856A - 一种加力燃烧室整流支板结构 - Google Patents

一种加力燃烧室整流支板结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种加力燃烧室整流支板结构，涡轮后气流一部分直接进入外围整流板与内部整流支板稳焰器之间的气流通道中，经过内部整流支板稳焰器时加热燃油通道中的燃油，喷油孔喷出的燃油与热气流混合后在回流区中实现燃烧。另一部分涡轮后气流通过具有大量孔隙的外围整流板进入外围整流板与内部整流支板稳焰器之间的气流通道中参与燃烧。本发明中设计了具有大量孔隙的外围整流板，该结构具有很强的蓄热能力，可在喷油孔周围维持一个高温区有利于燃油蒸发雾化，此外喷出的燃油直接碰撞在具有大量孔隙的外围整流板上可进一步加强雾化与油气掺混，可实现更稳定的点火与燃烧，扩大加力燃烧室稳定工作范围，提高燃烧效率。

Description

一种加力燃烧室整流支板结构
技术领域
本发明属于燃气涡轮发动机领域，具体涉及一种加力燃烧室整流支板结构。
背景技术
军用战斗机的动力装置通常通过加力燃烧室增加推力。加力燃烧室位于燃气涡轮和尾喷管之间，在涡轮流出的高温高速气流中组织燃烧从而为飞行器提供额外的推力。在高速气流中如何实现稳定的点火与燃烧，并减小非加力状态下的流阻损失是当前以及未来一段时间加力燃烧室发展的目标。为了实现该目标，很有必要寻求更高效合理的加力燃烧室设计，来获得更好的油气掺混效果、气流稳定效果，从而扩大加力燃烧室稳定工作范围，提高燃烧室工作效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种加力燃烧室整流支板结构，与现有技术相比，本发明的优点在于在经典一体化加力燃烧室设计的基础上再在内部整流支板稳焰器的外部环绕设置一圈外围整流板。外围整流板上具有大量微小孔隙，涡轮流出的高温高速气流与其进行充分换热后可在整流支板稳焰器外形成一个高温区，有利于燃油充分、快速蒸发雾化，燃油经喷油孔喷出后与具有大量微小孔隙的外围整流板发生碰撞，实现进一步破碎。更好的燃油蒸发雾化与破碎使油气掺混更加充分，更有助于组织燃烧，扩大加力燃烧室稳定工作范围。
技术方案
本发明的目的在于提供一种加力燃烧室整流支板结构。
本发明技术方案如下：
一种加力燃烧室整流支板结构，包括外围整流板的结构，内部整流支板稳焰器结构以及整流支板的相关结构的布置与特征。
所述的外围整流板的结构，其特征在于外围整流板采用多孔隙结构，可使用多孔介质材料加工而成也可在非多孔介质材料上打出数量众多的特征尺寸小于1.0mm孔隙达到接近多孔介质材料的效果。
所述的内部整流支板稳焰器结构，其特征在于内部整流支板稳焰器采用流线型设计，最大厚度为20.0～40.0mm，流向长度为100.0～160.0mm，头部曲线部分可根据加力燃烧室实际情况设计，径向长度根据加力燃烧室实际高度来确定。
所述的内部整流支板稳焰器内部结构，其特征在于内部整流支板稳焰器中存在燃油通道，宽为5.0～20.0mm，长为20.0～100.0mm，径向贯穿内部整流支板稳焰器。
所述的喷油孔结构，其特征在于内部整流支板稳焰器侧面布置与燃油通道相连的喷油孔，喷油孔直径为0.5mm～1.5mm，每侧喷油孔沿径向单排布置，个数根据加力燃烧室实际高度来确定。
所述的整流板整体布置，其特征在于外围整流板在内部整流支板稳焰器外侧布置，外围整流板与内部整流支板稳焰器均沿径向方向固定于加力内锥上，外围整流板与内部稳焰器之间周向最小距离大于15.0mm，外围整流板外形整体呈流线型，径向长度与内部整流支板稳焰器相同，其他尺寸参数可根据实际燃烧室尺寸来确定。
本发明具有以下有益效果：
本发明设计的一种加力燃烧室整流支板结构，优点在于在经典一体化加力燃烧室设计的基础上再在整流支板稳焰器的外部环绕设置一圈外围整流板。外围整流板上具有大量微小孔隙，涡轮流出的高温高速气流与其进行充分换热后可在内部整流支板稳焰器外形成一个高温区，有利于燃油充分、快速蒸发雾化，燃油经喷油孔喷出后与具有大量微小孔隙的外围整流板发生碰撞，实现进一步破碎。更好的燃油蒸发雾化与破碎使油气掺混更加充分，有助于组织燃烧，扩大加力燃烧室稳定工作范围，提高燃烧效率。
附图说明
图1：一种加力燃烧室整流支板结构整体示意图
图2：一种加力燃烧室整流支板结构剖视图
图中1、加力内锥，2、整流支板整体，3、外围整流板，4、内部整流支板稳焰器，5、燃油通道，6、喷油孔
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步描述：
结合图1、图2，本发明提供了一种加力燃烧室整流支板结构。图1为一种加力燃烧室整流支板结构整体示意图，图2为一种加力燃烧室整流支板结构剖视图。
涡轮后气流一部分直接进入外围整流板3与内部整流支板稳焰器4之间的气流通道中，经过内部整流支板稳焰器4时加热燃油通道5中的燃油，燃油经喷油孔6喷出与热气流混合，可燃混气经过内部整流支板稳焰器4后形成回流区并实现燃烧。另一部分涡轮后气流通过具有大量孔隙的外围整流板3进入外围整流板3与内部整流支板稳焰器4之间的气流通道中，该过程中高温气流与外围整流板3充分换热后与燃油掺混并燃烧。本发明中设计了具有大量孔隙的外围整流板3，该结构具有很强的蓄热能力，可在喷油孔6周围维持一个高温区有利于燃油蒸发雾化，此外喷出的燃油直接碰撞在具有大量孔隙的外围整流板3上可进一步破碎雾化。更好的燃油蒸发雾化与破碎使油气掺混更加充分，有助于组织燃烧，扩大加力燃烧室稳定工作范围，提高燃烧效率。

Claims (6)

1.一种加力燃烧室整流支板结构，包括外围整流板的结构，内部整流支板稳焰器结构以及整流支板的相关结构的布置与特征。
2.根据权利要求1所述的一种加力燃烧室整流支板结构，其特征在于外围整流板采用多孔隙结构，可使用多孔介质材料加工而成也可在非多孔介质材料上打出数量众多的特征尺寸小于1.0mm孔隙达到接近多孔介质材料的效果。
3.根据权利要求1或2所述的一种加力燃烧室整流支板结构，其特征在于内部整流支板稳焰器采用流线型设计，最大厚度为20.0～40.0mm，流向长度为100.0～160.0mm，头部曲线部分可根据加力燃烧室实际情况设计，径向长度根据加力燃烧室实际高度来确定。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种加力燃烧室整流支板结构，其特征在于内部整流支板稳焰器中存在燃油通道，宽为5.0～20.0mm，长为20.0～100.0mm，径向贯穿内部整流支板稳焰器。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种加力燃烧室整流支板结构，其特征在于内部整流支板稳焰器侧面布置与燃油通道相连的喷油孔，喷油孔直径为0.5mm～1.5mm，每侧喷油孔沿径向单排布置，个数根据加力燃烧室实际高度来确定。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种加力燃烧室整流支板结构，其特征在于外围整流板在内部整流支板稳焰器外侧布置，外围整流板与内部整流支板稳焰器均沿径向方向固定于加力内锥上，外围整流板与内部稳焰器之间周向最小距离大于15.0mm，外围整流板外形整体呈流线型，径向长度与内部整流支板稳焰器相同，其他尺寸参数可根据实际燃烧室尺寸来确定。
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