CN110516337A - 航空发动机燃烧室部件重量指标的确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种航空发动机燃烧室部件重量指标的确定方法，包括以下步骤：①燃烧室机匣和火焰筒均采用锻造毛坯的机加结构时，在单位容积流量和单位进口空气压力的条件下，燃烧室部件合理的重量指标为8.5Kg；②燃烧室机匣和火焰筒均采用板焊结构时，在单位容积流量和单位进口空气压力的条件下，燃烧室部件合理的重量指标为6.5Kg；③燃烧室加工后的实际重量是燃烧室理论重量的1.1倍。本发明指明了燃烧室部件重量都包含的零组件的重量，按照燃烧室的不同结构形式给出了各自的重量指标，为发动机总体给燃烧室部件分配重量指标提供依据，弥补了过去在确定燃烧室重量指标缺少规范的不足。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机技术领域，尤其是涉及航空发动机燃烧室部件重量指标的确定方法。
背景技术
航空发动机燃烧室出口温度场是燃烧室主要性能指标之一，燃烧室出口的温度分布品质直接影响涡轮的安全工作和使用寿命。为此，给定一个合理的燃烧室出口温度场设计指标显得十分重要。所谓合理的温度场指标是，既能满足发动机的使用寿命要求又为燃烧室设计提供方便。
在以往的发动机设计中对燃烧室出口温度场设计指标的确定，普遍存在随意性和盲目性。其一，不按照发动机实际使用的材料和涡轮的实际冷却效果随意给定燃烧室出口温度场设计指标；其二，由于设计经验的不足，不掌握燃烧室在发动机上的温度场和在试验台上的温度场的差别，误认为燃烧室在发动机上和在燃烧室模拟试验台上的出口温度分布是相同的。其结果会出现涡轮叶片的严重烧蚀，严重影响发动机的正常研制进程。这样的教训十分惨痛。
如果温度场指标定的过严会给燃烧室的设计和调试带来不必要的困难；如果温度场指标定的过松会烧毁涡轮叶片。所以，给出一个合理的温度场指标显得十分必要。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种合理的航空发动机燃烧室部件重量指标的确定方法，以给出一个合理的温度场指标,为发动机总体给燃烧室部件分配重量指标提供依据。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种航空发动机燃烧室部件重量指标的确定方法，包括以下步骤：
①燃烧室机匣和火焰筒均采用锻造毛坯的机加结构时，在单位容积流量(1M3/S)和单位进口空气压力(MPa)的条件下，燃烧室部件合理的重量指标为8.5Kg,
机加结构燃烧室的重量指标＝燃烧室的容积流量×燃烧室进口总压×8.5；
②燃烧室机匣和火焰筒均采用板焊结构时，在单位容积流量(1M3/S)和单位进口空气压力(MPa)的条件下，燃烧室部件合理的重量指标为6.5Kg，
板焊结构燃烧室的重量指标＝燃烧室的容积流量×燃烧室进口总压×6.5；
③燃烧室加工后的实际重量是燃烧室理论重量的1.1倍，
机加结构燃烧室最终的重量＝机加结构燃烧室的重量指标×1.1，
板焊结构燃烧室最终的重量＝板焊结构燃烧室的重量指标×1.1；
进一步的，所述燃烧室部件合理的重量包括燃烧内外机匣、火焰筒、燃油喷嘴、燃油总管、点火电嘴、安装在燃烧室内机匣上的封严环以及机匣上各安装座的垫片和螺钉的重量。
进一步的，所述燃烧内外机匣包括压气机末级整流叶片。
相对于现有技术，本发明所述的航空发动机燃烧室部件重量指标的确定方法具有以下优势：
本发明指明了燃烧室部件重量都包含的零组件的重量，按照燃烧室的不同结构形式给出了各自的重量指标，并考虑了零组件加工中在重量上产生的差别，给出了合理的燃烧室部件的重量指标，为发动机总体给燃烧室部件分配重量指标提供依据，弥补了过去在确定燃烧室重量指标缺少规范的不足。
具体实施方式
一种航空发动机燃烧室部件重量指标的确定方法，包括以下步骤：
⒈本发明给出的燃烧室重量包括了燃烧内外机匣含压气机末级整流叶片、火焰筒、燃油喷嘴、燃油总管、点火电嘴、安装在燃烧室内机匣上的封严环以及机匣上各安装座的垫片和螺钉的重量，其中燃烧内外机匣含压气机末级整流叶片；
⒉在给燃烧室部件下达重量指标前，确定发动机设计状态下燃烧室进口空气总压和流过燃烧室的容积流量；
⒊发动机总体应同燃烧室设计部门确定燃烧室的基本结构形式，是采用板焊结构还是采用锻造毛坯的机加结构；
⒋计算燃烧室的重量指标，包括以下步骤：
①燃烧室机匣和火焰筒均采用锻造毛坯的机加结构时，在单位容积流量(1M3/S)和单位进口压力(MPa)的条件下，燃烧室部件合理的重量指标为8.5Kg左右，机加结构燃烧室的重量指标按下式计算：
机加结构燃烧室的重量指标＝燃烧室的容积流量×燃烧室进口总压×8.5；
②燃烧室机匣和火焰筒均采用板焊结构时，在单位容积流量(1M3/S)和单位压力(MPa)的条件下，燃烧室部件合理的重量指标为6.5Kg，板焊结构燃烧室的重量指标按下式计算：
板焊结构燃烧室的重量指标＝燃烧室的容积流量×燃烧室进口总压×6.5；
⒌按照计算出的燃烧室重量指标数，考虑加工带来的差别，燃烧室加工后的实际重量是燃烧室理论重量的1.1倍，计算燃烧室实际可达到的重量，
机加结构燃烧室最终的重量＝机加结构燃烧室的重量指标×1.1，
板焊结构燃烧室最终的重量＝板焊结构燃烧室的重量指标×1.1。
本发明指明了燃烧室部件重量都包含的零组件的重量，按照燃烧室的不同结构形式给出了各自的重量指标，并考虑了零组件加工中在重量上产生的差别，给出了合理的燃烧室部件的重量指标，为发动机总体给燃烧室部件分配重量指标提供依据，弥补了过去在确定燃烧室重量指标缺少规范的不足。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种航空发动机燃烧室部件重量指标的确定方法，其特征在于：包括以下步骤：
①燃烧室机匣和火焰筒均采用锻造毛坯的机加结构时，在单位容积流量(1M3/S)和单位进口空气压力(MPa)的条件下，燃烧室部件合理的重量指标为8.5Kg,
机加结构燃烧室的重量指标＝燃烧室的容积流量×燃烧室进口总压×8.5；
②燃烧室机匣和火焰筒均采用板焊结构时，在单位容积流量(1M3/S)和单位进口空气压力(MPa)的条件下，燃烧室部件合理的重量指标为6.5Kg，
板焊结构燃烧室的重量指标＝燃烧室的容积流量×燃烧室进口总压×6.5；
③燃烧室加工后的实际重量是燃烧室理论重量的1.1倍，
机加结构燃烧室最终的重量＝机加结构燃烧室的重量指标×1.1，
板焊结构燃烧室最终的重量＝板焊结构燃烧室的重量指标×1.1。
2.根据权利要求1所述的航空发动机燃烧室部件重量指标的确定方法，其特征在于：所述燃烧室部件合理的重量包括燃烧内外机匣、火焰筒、燃油喷嘴、燃油总管、点火电嘴、安装在燃烧室内机匣上的封严环以及机匣上各安装座的垫片和螺钉的重量。
3.根据权利要求2所述的航空发动机燃烧室部件重量指标的确定方法，其特征在于：所述燃烧内外机匣包括压气机末级整流叶片。
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