CN112963863A - 内置双油路及气路的新型整流支板结构 - Google Patents

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张群
王紫欣
王晓燕
马晓曦
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Abstract

本发明提供了内置双油路及气路的新型整流支板结构，在整流支板前缘处布置进气孔使得从上游而来的高温燃气进入整流支板内部的气路通道，与两侧油路中的燃油进行充分换热，有助于燃油充分、快速地蒸发雾化，两侧油路中的燃油通过整流支板后侧布置的喷油孔喷出，并在中间气路后侧布置的排气孔喷出的燃气作用下进一步破碎，实现二次雾化。该结构不仅增大了高温燃气和燃油的换热面积，强化换热，而且可以增强燃油的雾化效果，此外，在整流支板下游会由于喷出的燃油和排出的高温燃气进一步加强油气掺混，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

内置双油路及气路的新型整流支板结构
技术领域
本发明属于燃气涡轮发动机领域，具体涉及内置双油路及气路的新型整流支板结构。
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。虽然其质量只占发动机总质量的20％左右，但却能大幅增大发动机推力。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。然而，由于加力燃烧室是利用主燃烧室过来的燃气进行喷油复燃，燃气流中的含氧量只有正常空气的约2/3～3/4，故其燃烧效率较低。另外，由于加力燃烧室多采用直射式喷嘴，燃油直接喷入气流中，燃油雾化效果较差，与气流混合的不够均匀，进一步降低了燃烧效率。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内置双油路及气路的新型整流支板结构，与现有的技术相比，本方案的优点是在传统整流支板结构内部设置了双油路以及气路。在整流支板前侧具有进气孔，涡轮流出的高温高速燃气一部分通过进气孔进入整流支板内部设置的气路中，燃油在整流支板内设置的两侧油路中流动，该结构大大增加了换热面积，有利于燃油充分、快速蒸发雾化。燃油经油路后侧布置的喷油孔喷出后被中间气路后侧布置的排气孔喷出的燃气进一步破碎，实现二次雾化。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内置双油路及气路的新型整流支板结构。
本发明技术方案如下：
内置双油路及气路的新型整流支板结构，包括：中心锥，新型整流支板结构、整流支板内的双油路和气路、整流支板前侧的进气孔、整流支板后侧布置的排气孔和喷油孔。
所述的内置双油路及气路的新型整流支板结构，其特征在于：在传统整流支板内设置两条油路及一条气路，且气路在两条油路之间。
所述的内置双油路及气路的新型整流支板结构，其特征在于：两条油路后侧均匀布置喷油孔，喷油孔直径为1～3mm。
所述的内置双油路及气路的新型整流支板结构，其特征在于：气路前侧均匀布置进气孔，进气孔直径为1～3mm，气路后侧均匀布置有呈矩形的排气孔，排气孔长度为3～8mm，宽度为1～4mm。
本发明具有以下有益效果：
该方案设计的内置双油路及气路的新型整流支板结构，其优点在于在传统整流支板结构内部设置了双油路以及气路结构，充分利用涡轮流出的高温高速燃气对燃油进行快速蒸发雾化，并在燃油喷出后形成二次雾化的效果。在整流支板前侧具有进气孔，涡轮流出的高温高速燃气一部分通过进气孔进入整流支板内部设置的气路中，燃油在整流支板内设置的两侧油路中流动，该结构大大增加了换热面积，有利于燃油充分、快速蒸发雾化。燃油经油路后侧布置的喷油孔喷出后被中间气路后侧布置的排气孔喷出的燃气进一步破碎，实现二次雾化。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。
附图说明
图1：内置双油路及气路的新型整流支板结构整体结构示意图
图2：内置双油路及气路的新型整流支板结构示意图
图3：图2中整流支板A部分放大图
图4：内置双油路及气路的新型整流支板结构右视图
图5：图4中沿B方向的剖视图
图6：图5中C部分的放大图
图中：1－整流支板，2－整流支板后侧喷油孔，3－气路，4—气路后侧排气孔，5—油路，6—气路进气孔，7—油路
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步描述：
图1和图2均为内置双油路及气路的新型整流支板结构整体结构示意图，图3为图2中整流支板A部分放大图，图4为内置双油路及气路的新型整流支板结构右视图，图5为图4中沿B方向的剖视图，图6为图5中C部分的放大图，由此可以看出该内置双油路及气路的新型整流支板结构的形状及布局方式，同时也可用来确定喷油孔、排气孔分布方式以及其相对位置。
由内外涵道来的气流在整流支板火焰稳定器叶片之间进行混合，并通过图3中整流支板前侧布置的进气孔6进入气路3中，并通过后侧布置的排气孔4排出。燃油则在油路5、7中被气路3中的高温燃气蒸发雾化，5、7油路中的燃油通过整流支板后侧布置的喷油孔2喷出，喷出的燃油被气路3中通过排气孔4排出的高温燃气进一步破碎，实现二次雾化。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。

Claims (4)

1.内置双油路及气路的新型整流支板结构，包括：中心锥，新型整流支板结构、整流支板内的双油路和气路、整流支板前侧的进气孔、整流支板后侧布置的排气孔和喷油孔。
2.根据权利要求1所述的内置双油路及气路的新型整流支板结构，其特征在于：在传统整流支板内设置两条油路及一条气路，且气路在两条油路之间。
3.根据权利要求1所述的内置双油路及气路的新型整流支板结构，其特征在于：两条油路后侧均匀布置喷油孔，喷油孔直径为1～3mm。
4.根据权利要求1所述的内置双油路及气路的新型整流支板结构，其特征在于：气路前侧均匀布置进气孔，进气孔直径为1～3mm，气路后侧均匀布置有呈矩形的排气孔，排气孔长度为3～8mm，宽度为1～4mm。
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