CN110736109B - 一种有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，属于航空发动机设计领域，所述火焰筒包括火焰筒壁面、头部转接段、旋流器、导流罩和温场调节柱，其中，所述火焰筒壁面、头部转接段和导流罩连接以构成所述火焰筒的主体部分，所述旋流器插接安装于所述头部转接段上，用于火焰筒头部的组织进气，并可自由浮动；所述火焰筒壁面上设有多个周向布置的掺混孔，所述温场调节柱安装于所述掺混孔处，用于对掺混进气进行再分配以，调节所述火焰筒的出口温场。本申请的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒在传统火焰筒基础上增加了温场调节柱，可更好的对燃烧室出口温场进行主动调节，同时兼具结构简单紧凑、维修换件方便的优点。

Description

一种有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒

技术领域

本申请属于航空发动机燃烧室技术领域，特别涉及一种有利于出燃烧室口温场调节的火焰筒。

背景技术

传统的航空发动机火焰筒一般由导流罩、旋流器、头部转接段和火焰筒壁面组成，通常情况下会在火焰筒壁面上设置掺混孔，并通过掺混孔进气以调节燃烧室出口温度场。

但传统火焰筒气流经掺混孔进入后，只能形成单股气流，掺混效果相对较差，特别是燃烧室出口径向温度分布的调整差。另外，现代先进的火焰筒腔道高度较高，掺混气量也越来越少，这会导致气流穿透深度不够，从而给出口温场调节带来困难。

因此，为了解决传统掺混孔式火焰筒在温场调节方面的不足，需要一种可更好的对燃烧室出口温场进行主动调节的火焰筒结构，同时应兼具结构简单、维修换件方便的优点。

发明内容

本申请的目的是提供了一种有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请的技术方案是：一种有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，其包括火焰筒壁面、头部转接段、旋流器、导流罩和温场调节柱，其中，所述火焰筒壁面、头部转接段和导流罩连接以构成所述火焰筒的主体部分，所述旋流器插接安装于所述头部转接段上，用于火焰筒头部的组织进气，并可自由浮动；所述火焰筒壁面上设有多个周向布置的掺混孔，所述温场调节柱安装于所述掺混孔处，用于对掺混进气进行再分配以，调节所述火焰筒的出口温场。

在本申请中，所述温场调节柱具有上进气孔和下出气孔，所述上进气孔和下出气孔之间形成有流通通道，所述温场调节柱的壁面具有连通所述流通通道的多个迎向气流的前出气孔和多个背向气流的后出气孔

在本申请中，所述上进气孔与火焰筒壁面上的掺混孔的大小及形状一致。

在本申请中，所述温场调节柱上的前出气孔和后出气孔沿高度方向上相邻的两排孔为交错排列。

在本申请中，所述温场调节柱上的下出气孔、前出气孔及后出气孔的面积之和为上进气孔面积的1.2～2倍。

在本申请中，所述温场调节柱上的前出气孔和或后出气孔在高度方向上为多排。

在本申请中，所述多排为3～8排。

在本申请中，所述温场调节柱上多排的前出气孔和后出气孔的直径和间距相同或不相同。

在本申请中，所述温场调节柱上多排的后出气孔所覆盖的周向角度α为120～160度。

在本申请中，所述前出气孔和或后出气孔的最小直径不小于1.5mm。

本申请的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒在传统火焰筒基础上增加了温场调节柱，可更好的对燃烧室出口温场进行主动调节，同时兼具结构简单紧凑、维修换件方便的优点。

附图说明

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。

图1为本申请的火焰筒结构示意图。

图2为本申请的温场调节柱结构示意图。

图3为本申请的温场调节柱横截面示意图。

具体实施方式

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。

如图1所示，本申请的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒主要包括火焰筒壁面1、头部转接段2、旋流器3、导流罩4以及温场调节柱5。其中，火焰筒壁面1、头部转接段2和导流罩4通过螺栓连接成一整体以共同构成火焰筒的主体部分。旋流器3插接安装在头部转接段2上，主要用于火焰筒头部的组织进气，并可自由浮动。温场调节柱5焊接安装于火焰筒壁面1上的掺混孔处，主要用于对掺混进气进行再分配，调节出口温场。

如图2所示，本申请的所述温场调节柱5具有上进气孔51和下出气孔54，所述上进气孔51和下出气孔54之间形成有流通通道55，所述温场调节柱5的壁面具有连通所述流通通道55的多个迎向气流的前出气孔52和多个背向气流的后出气孔53，迎向气流的前出气孔52可以对温场调节柱5的迎气流壁面进行冷却，同时也可以起到调节温场的作用，背气流方向的后出气孔53可以对掺混孔进气气流沿径向和周向进行二次分配，以起到调节出口温场的作用，同时也可以对温场调节柱5进行冷却。底部的下出气孔54可以解决掺混孔11穿透深度不够的问题，对出口温场做进一步的调整。

在上述实施方式中，上进气孔51与火焰筒壁面1上的掺混孔11的大小及形状一致。

在本申请中，为了更好的调节出口温场，温场调节柱5上的前出气孔52后出气孔53沿高度方向上相邻的两排孔应为插排交错排列。

在本申请中，温场调节柱5上的前出气孔52、后出气孔53以及下出气孔54的面积之和是上进气孔51面积的1.2～2倍。

在本申请中，所述温场调节柱5上的前出气孔52和或后出气孔53在高度方向上为多排。在本申请一些实施例中，上述多排可以为3排～8排。更进一步的，温场调节柱5上多排的前出气孔52和后出气孔53的直径和间距尺寸可以相同也可以不同，但同一排的前出气孔52和后出气孔53优选的设置为相同。

如图3所示，本申请的温场调节柱5上各排的后出气孔53所覆盖的周向角度α为120～160度范围。

在本申请中，温场调节柱5上的前出气孔52或后出气孔53的最小直径不小于1.5mm。

本申请的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒在传统火焰筒基础上增加了温场调节柱，可更好的对燃烧室出口温场进行主动调节，同时兼具结构简单紧凑、维修换件方便的优点。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，其特征在于，所述火焰筒包括火焰筒壁面(1)、头部转接段(2)、旋流器(3)、导流罩(4)和温场调节柱(5)，其中，所述火焰筒壁面(1)、头部转接段(2)和导流罩(4)连接以构成所述火焰筒的主体部分，所述旋流器(3)插接安装于所述头部转接段(2)上，用于火焰筒头部的组织进气，并可自由浮动；所述火焰筒壁面(1)上设有多个周向布置的掺混孔(11)，所述温场调节柱(5)安装于所述掺混孔处，用于对掺混进气进行再分配以调节所述火焰筒的出口温场，所述温场调节柱(5)具有上进气孔(51)和下出气孔(54)，所述上进气孔(51)和下出气孔(54)之间形成有流通通道(55)，所述温场调节柱(5)的壁面具有连通所述流通通道(55)的多个迎向气流的前出气孔(52)和多个背向气流的后出气孔(53)。

2.如权利要求1所述的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，其特征在于，所述上进气孔(51)与火焰筒壁面(1)上的掺混孔(11)的大小及形状一致。

3.如权利要求1所述的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，其特征在于，所述温场调节柱(5)上的前出气孔(52)和后出气孔(53)沿高度方向上相邻的两排孔为交错排列。

4.如权利要求1所述的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，其特征在于，所述温场调节柱(5)上的下出气孔(54)、前出气孔(52)及后出气孔(53)的面积之和为上进气孔(51)面积的1.2～2倍。

5.如权利要求1所述的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，其特征在于，所述温场调节柱(5)上的前出气孔(52)和或后出气孔(53)在高度方向上为多排。

6.如权利要求5所述的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，其特征在于，所述多排为3～8排。

7.如权利要求5或6所述的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，其特征在于，所述温场调节柱(5)上多排的前出气孔(52)和后出气孔(53)的直径和间距相同或不相同。

8.如权利要求5或6所述的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，其特征在于，所述温场调节柱(5)上多排的后出气孔(53)所覆盖的周向角度α为120～160度。

9.如权利要求1至5任一所述的有利于燃烧室出口温场调节的火焰筒，其特征在于，所述前出气孔(52)和或后出气孔(53)的最小直径不小于1.5mm。

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