CN115127118B - 一种带有导流板的v型火焰稳定器 - Google Patents

一种带有导流板的v型火焰稳定器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带有导流板的V型火焰稳定器，包括V型头部、外延伸板和内延伸板，所述V型头部包括外壁和内壁，所述外壁和内壁的前侧边相互连接构成V型槽，所述外延伸板连接于所述外壁的后侧边并向后延伸，所述内延伸板的前侧边与所述内壁的后侧边间留有间隙，所述间隙构成迎向气流来流的进气缝，所述内延伸板上设有朝向所述外延伸板方向延伸的导流板，所述导流板位于所述内壁的后侧边的后方，所述导流板在所述V型火焰稳定器的径向上的高度大于所述进气缝的径向宽度。本发明实现了更高来流速度下的点火与火焰稳定，拓宽了稳定工作的工况范围，提高燃烧效率。

Description

一种带有导流板的V型火焰稳定器
技术领域
本发明涉及一种V型火焰稳定器，特别是一种带有导流板的V型火焰稳定器。
背景技术
火焰稳定器作为加力燃烧室的核心部件之一，直接影响到发动机加力燃烧室的主要性能参数。加力燃烧室中最常见的火焰稳定器是V型火焰稳定器，当气流以一定的速度流过V型火焰稳定器时，由于粘性力的作用，稳定器后面的隐蔽区内的气体被卷吸，并形成低压区，当气流流过这个区域的尾部时，一部分流体以与主流相反的速度方向流入隐蔽区，从而形成两个大致对称的漩涡，即回流区。V型稳定器结构简单，目前被广泛使用，但是存在着稳焰范围较窄，燃烧效率较低的问题。
发明内容
针对上述现有技术缺陷，本发明的任务在于提供一种带有导流板的V型火焰稳定器，解决稳焰范围窄，燃烧效率较低的问题。
本发明技术方案如下：一种带有导流板的V型火焰稳定器，包括V型头部、外延伸板和内延伸板，所述V型头部包括外壁和内壁，所述外壁和内壁的前侧边相互连接构成V型槽，所述外延伸板连接于所述外壁的后侧边并向后延伸，所述内延伸板的前侧边与所述内壁的后侧边间留有间隙，所述间隙构成迎向气流来流的进气缝，所述内延伸板上设有朝向所述外延伸板方向延伸的导流板，所述导流板位于所述内壁的后侧边的后方，所述导流板在所述V型火焰稳定器的径向上的高度大于所述进气缝的径向宽度。
进一步地，为了捕捉足够的空气，形成更长稳定的导流效果，所述内延伸板的前侧边在所述V型火焰稳定器的轴向上位于所述内壁的后侧边的前方。伸长的内延伸板对来流变化不敏感，具有抗来流速度畸变的效果。
进一步地，所述外延伸板和所述内延伸板均以所述V型火焰稳定器的轴向方向延伸。轴向布置的内、外延伸板阻塞比较小，在获得同样的点火、贫油熄火、燃烧效率等燃烧性能的同时保持稳定器的流动损失更小，节省燃油，增大推力，
进一步地，所述导流板垂直于所述内延伸板。垂直的导流板可以使稳定器空腔内形成更稳定的回流区，对来流变化不敏感，抗来流速度畸变能力强，具有更好的点火、贫油熄火及火焰稳定性能。
进一步地，所述进气缝的径向宽度为3～5mm。
进一步地，所述导流板在所述V型火焰稳定器的径向上的高度为10～15mm。
进一步地，所述导流板与所述内壁的后侧边的轴向间距为13～15mm。
进一步地，所述V型槽的顶角为30°～35°。
本发明与现有技术相比的优点在于：
通过对V型槽、外延伸板和具有导流板的内延伸板的结构设计和布置，使得混合气在火焰稳定器内形成大尺度稳定的单旋涡流动结构，该大尺度单旋涡流动结构可以增强燃油雾化、蒸发及掺混效果，提升油气混合程度，延长混气的驻留时间，强化燃烧过程，提高燃烧效率；所形成的大尺度单旋涡流动结构由于受到外延伸板的保护，对气流速度变化不敏感，可以在更宽的工况范围内保持稳定，与常规V型火焰稳定器相比，在增加较少的重量前提下，实现了更高来流速度下的点火与火焰稳定，减少燃烧振荡，提升燃烧效率。
附图说明
图1为本发明一种带有导流板的V型火焰稳定器的立体结构示意图(局部剖切)。
图2为图1的A处局部示意图。
图3为现有技术V型火焰稳定器工作原理图。
图4为本发明一种带有导流板的V型火焰稳定器的工作原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
请结合图3所示，现有技术中典型的V型火焰稳定器为一个由外壁和内壁组成的V型头部100，气流在流经该V型头部100时，在粘性力的作用下，V型头部100所形成的V型槽101后遮蔽区内的气体被卷吸形成局部低压区。临近这个区域主流混合气尾部速度会降低，静压会提高，与前面的局部低压区形成压差，在压差的作用下，一部分主流混合气以与主流速度相反的方向流向稳定器遮蔽区。整个过程是连续不断地，在整个空间会形成两个以V型槽101中轴为对称轴大致对称、反向的旋涡102。两个旋涡会相互影响且尺寸较小，因此使得稳焰范围较窄。
本发明实施例涉及的带有导流板的V型火焰稳定器请结合图1及图2所示，包括V型头部1、外延伸板2和内延伸板3。其中V型头部1与现有技术结构相同，V型头部1包括外壁1a和内壁1b。外壁1a和内壁1b的前侧边相互连接构成V型槽4，V型槽4的顶角为30°～35°。在外壁1a的后侧边1a1连接有外延伸板2，外延伸板2是在V型火焰稳定器的轴向方向延伸形成圆柱状。内延伸板3也是在V型火焰稳定器的轴向方向延伸形成圆柱状，但是内延伸板3的前侧边3a不与内壁1b的后侧边1b1连接，内延伸板3所形成的圆柱状的内径要小于内壁1b形成的环形的最大直径。由此使得内延伸板3的前侧边3a与内壁1b的后侧边1b1间留有间隙，并且该间隙构成迎向气流来流的进气缝5。为了保证足够的气流能够从该进气缝5进入到外延伸板2和内延伸板3之间，内延伸板3的前侧边3a应至少与内壁1b的后侧边1b1在轴向上齐平，作为优选的实施例，内延伸板3的前侧边3a在轴向上位于内壁1b的后侧边1b1的前方。内延伸板3上设有朝向外延伸板2方向延伸的导流板3b，该导流板3b垂直于内延伸板3且位于内壁1b的后侧边1b1的后方，导流板3b在V型火焰稳定器的径向上的高度大于进气缝5的径向宽度。
作为一个具体的实施例，带有导流板的V型火焰稳定器的内径为400mm，即内延伸板3形成的圆柱状内径为400mm，V型槽4的顶角为30°～35°，优选为30°。外壁1a和内壁1b的后侧边的径向间距优选为43～45mm，进气缝5的径向宽度为3～5mm，导流板4b在V型火焰稳定器的径向上的高度为10～15mm，导流板4b与内壁1b的后侧边1b1的轴向间距为13～15mm。该结构参数使得带有导流板的V型火焰稳定器在燃烧稳定性、燃烧效率和流动损失三方面的折中性最好。
请结合图4所示，主流混合气以一定的速度流过带有导流板的V型火焰稳定器的V型槽4后，部分主流混合气通过进气缝5进入带有导流板的V型火焰稳定器的内部，在内延伸板3的导流板3b的引流作用下产生径向速度，同时进入该火焰稳定器的混合气收到在内延伸板3和外延伸板2之间的低压区(大部分主流混合气在流经内延伸板后形成)卷吸，在内延伸板3和外延伸板2的作用下，形成大尺度稳定单旋涡6，增强燃油雾化、蒸发及掺混效果，提升油气混合程度，强化燃烧过程。

Claims (6)

1.一种带有导流板的V型火焰稳定器，其特征在于，包括V型头部、外延伸板和内延伸板，所述V型头部包括外壁和内壁，所述外壁和内壁的前侧边相互连接构成V型槽，所述外延伸板连接于所述外壁的后侧边并向后延伸，所述内延伸板的前侧边与所述内壁的后侧边间留有间隙，所述间隙构成迎向气流来流的进气缝，所述外延伸板和所述内延伸板均以所述V型火焰稳定器的轴向方向延伸，所述内延伸板上设有朝向所述外延伸板方向延伸的导流板，所述导流板位于所述内壁的后侧边的后方，所述导流板在所述V型火焰稳定器的径向上的高度大于所述进气缝的径向宽度，所述导流板与所述内壁的后侧边的轴向间距为13～15mm。
2.根据权利要求1所述的带有导流板的V型火焰稳定器，其特征在于，所述内延伸板的前侧边在所述V型火焰稳定器的轴向上位于所述内壁的后侧边的前方。
3.根据权利要求1所述的带有导流板的V型火焰稳定器，其特征在于，所述导流板垂直于所述内延伸板。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的带有导流板的V型火焰稳定器，其特征在于，所述进气缝的径向宽度为3～5mm。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的带有导流板的V型火焰稳定器，其特征在于，所述导流板在所述V型火焰稳定器的径向上的高度为10～15mm。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的带有导流板的V型火焰稳定器，其特征在于，所述V型槽的顶角为30°～35°。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH310948A (de) * 1952-01-02 1955-11-15 Power Jets Res & Dev Ltd Verbrennungseinrichtung.
EP1840364A1 (fr) * 2006-03-30 2007-10-03 Snecma Dispositif de montage d'une paroi de séparation de flux dans une chambre de post-combustion d'un turboréacteur
CN102607061A (zh) * 2012-03-26 2012-07-25 北京航空航天大学 一种几何可变的火焰稳定装置
CN108204602A (zh) * 2018-01-07 2018-06-26 中国科学院工程热物理研究所 一种带有驻涡结构的v形稳焰器
CN109539309A (zh) * 2018-11-08 2019-03-29 西北工业大学 一种凹腔驻涡与整流支板组合式一体化加力燃烧室
CN110274259A (zh) * 2019-06-13 2019-09-24 中国人民解放军空军工程大学 一种等离子体激励式v型火焰稳定器
CN112524641A (zh) * 2020-12-02 2021-03-19 西北工业大学 一种新型涡轮级间燃烧室

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH310948A (de) * 1952-01-02 1955-11-15 Power Jets Res & Dev Ltd Verbrennungseinrichtung.
EP1840364A1 (fr) * 2006-03-30 2007-10-03 Snecma Dispositif de montage d'une paroi de séparation de flux dans une chambre de post-combustion d'un turboréacteur
CN102607061A (zh) * 2012-03-26 2012-07-25 北京航空航天大学 一种几何可变的火焰稳定装置
CN108204602A (zh) * 2018-01-07 2018-06-26 中国科学院工程热物理研究所 一种带有驻涡结构的v形稳焰器
CN109539309A (zh) * 2018-11-08 2019-03-29 西北工业大学 一种凹腔驻涡与整流支板组合式一体化加力燃烧室
CN110274259A (zh) * 2019-06-13 2019-09-24 中国人民解放军空军工程大学 一种等离子体激励式v型火焰稳定器
CN112524641A (zh) * 2020-12-02 2021-03-19 西北工业大学 一种新型涡轮级间燃烧室

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