CN115200043A - 一种环形稳定器点火加力燃烧室 - Google Patents

Abstract

本申请属于航空发动机加力燃烧室设计技术领域，具体涉及一种环形稳定器点火加力燃烧室，包括：加力燃烧室外壁；合流环，在加力燃烧室外壁内设置；内锥体，在合流环内设置；多个整流支板，沿周向支撑在合流环、内锥体之间；多个加力燃烧室燃油喷杆，贯穿加力燃烧室外壁设置，喷油端伸入到合流环、内锥体之间；环形稳定器，其截面呈V型，在加力燃烧室外壁内设置，连接在合流环的出口端，开口朝向加力燃烧室外壁的出口；多个点火燃油喷杆，贯穿加力燃烧室外壁设置，沿周向分布，喷油端伸入到环形稳定器内；点火电嘴，贯穿加力燃烧室外壁设置，其点火端伸入到环形稳定器内。

Description

一种环形稳定器点火加力燃烧室

技术领域

本申请属于航空发动机加力燃烧室设计技术领域，具体涉及一种环形稳定器点火加力燃烧室。

背景技术

随着航空发动机的发展，涡轮功率提取增加，使得外涵气流在加力燃烧室进口处的角度大幅增加，最大可达30°，外涵气流在加力燃烧室进口处角度的增加，会导致进入加力燃烧室的燃油分布偏离设计状态，易导致加力燃烧室点火失败，以及导致气流在加力燃烧室中发生分流，气流流动损失增大，致使加力燃烧室内燃烧振荡，危及结构硬件的安全，产生的加力能力有限。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种环形稳定器点火加力燃烧室，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一种环形稳定器点火加力燃烧室，包括：

加力燃烧室外壁；

合流环，在加力燃烧室外壁内设置；

内锥体，在合流环内设置；

多个整流支板，沿周向支撑在合流环、内锥体之间；

多个加力燃烧室燃油喷杆，贯穿加力燃烧室外壁设置，喷油端伸入到合流环、内锥体之间；

环形稳定器，其截面呈V型，在加力燃烧室外壁内设置，连接在合流环的出口端，开口朝向加力燃烧室外壁的出口；

多个点火燃油喷杆，贯穿加力燃烧室外壁设置，沿周向分布，喷油端伸入到环形稳定器内；

点火电嘴，贯穿加力燃烧室外壁设置，其点火端伸入到环形稳定器内。

根据本申请的至少一个实施例，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，每个加力燃烧室燃油喷杆对应位于两个相邻的整流支板之间。

根据本申请的至少一个实施例，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，各个加力燃烧室燃油喷杆在加力燃烧室外壁轴向上，距离各个整流支板的尾缘大于150mm。

根据本申请的至少一个实施例，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，各个加力燃烧室燃油喷杆喷油端的喷油孔朝向加力燃烧室外壁进口方向。

根据本申请的至少一个实施例，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，环形稳定器侧壁上具有多个沿周向分布的外涵冷却气进孔。

根据本申请的至少一个实施例，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，点火电嘴在加力燃烧室外壁轴向上，位于各个点火燃油喷杆之后。

根据本申请的至少一个实施例，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，点火电嘴有两个，呈180°分布。

根据本申请的至少一个实施例，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，还包括：

防振隔热屏，在加力燃烧室外壁内设置，靠近力燃烧室外壁的出口部位。

附图说明

图1是本申请实施例提供的环形稳定器点火加力燃烧室的示意图；

其中：

1-加力燃烧室外壁；2-合流环；3-内锥体；4-整流支板；5-加力燃烧室燃油喷杆；6-环形稳定器；7-点火燃油喷杆；8-点火电嘴；9-防振隔热屏。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，此外，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1对本申请做进一步详细说明。

一种环形稳定器点火加力燃烧室，包括：

加力燃烧室外壁1；

合流环2，在加力燃烧室外壁1内设置；

内锥体3，在合流环2内设置；

多个整流支板4，沿周向支撑在合流环2、内锥体3之间；

多个加力燃烧室燃油喷杆5，贯穿加力燃烧室外壁1设置，喷油端伸入到合流环2、内锥体3之间；

环形稳定器6，其截面呈V型，在加力燃烧室外壁1内设置，连接在合流环2的出口端，开口朝向加力燃烧室外壁1的出口；

多个点火燃油喷杆7，贯穿加力燃烧室外壁1设置，沿周向分布，喷油端伸入到环形稳定器6内；

点火电嘴8，贯穿加力燃烧室外壁1设置，其点火端伸入到环形稳定器内。

对于上述实施例公开的环形稳定器点火加力燃烧室，领域内技术人员可以理解的是，进入加力燃烧室1的内涵气流，会流入合流环2、内锥体3之间，合流环2、内锥体3构成扩压流路，可对内涵气流进行扩压降速，同时，合流环2、内锥体3之间沿周向分布的整流支板4，可对内涵气流进行整流，为加力燃烧室内的点火及其组织燃烧创造有利条件，此外，扩压流路可采用等压力梯度造型，以避免快速扩压降速带来的气流分离，降低内涵气流的扩压损失，避免燃烧振荡。

对于上述实施例公开的环形稳定器点火加力燃烧室，领域内技术人员还可以理解的是，自扩压流路流出的内涵气流能够在合流环2的出口部位后形成稳定的回流区，进入加力燃烧室1的外涵气流，会流入到加力燃烧室外壁1、合流环2之间，可在环形稳定器6开口部位后与自扩压流路流出的内涵气流发生掺混，在环形稳定器6开口部位后形成环形驻涡区，在对加力发动机燃烧室进行点火时，可由各个燃油喷杆5向合流环2、内锥体3之间喷入燃油，以及由各个点火燃油喷杆7向环形稳定器6内喷入燃油，其中，由各个燃油喷杆5向合流环2、内锥体3之间喷入的燃油，进入扩压流路，在内涵气流作用下气化，喷入到合流环2出口部位后的回流区，形成富油区，由各个点火燃油喷杆7向环形稳定器6内喷入的燃油，可在环形稳定器6扩压降速，并与内涵气流、外涵气流发生混合，形成可燃气，能够的被点火电嘴8点燃，形成环形点火带，自外周向中心发生径向及其周向传焰，使合流环2出口部位回流区的燃油进行组织燃烧，以此实现对加力燃烧室的可靠点火及其稳定燃烧。

对于上述实施例公开的环形稳定器点火加力燃烧室，领域内技术人员还可以理解的是，由点火电嘴8点燃壁环形稳定器6内可燃气形成环形点火带，靠近外涵，可被控制温度较低，自外周向中心发生径向及其周向传焰，使合流环2出口部位回流区的燃油进行组织燃烧，可避免产生局部高温区，使加力燃烧室出口温度场分布均匀，能够提高加力燃烧室出口温度场的品质，以及能够降低航空发动机的红外可探测性，保证航空发动机的隐身效果。

对于上述实施例公开的环形稳定器点火加力燃烧室，领域内技术人员还可以理解的是，自扩压流路流出的内涵气流，自加力燃烧室外壁1、合流环2之间流出的外涵气流，在环形稳定器6开口部位后形成环形驻涡区，具有位于环形稳定器6开口两侧的局部回流区，该回流区可有效保护环形稳定器6内可燃气不受内涵气流、外涵气流主流的影响，能够容易的被点火电嘴8点燃，形成环形点火带，保证对加力燃烧室的可靠点火。

在一些可选的实施例中，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，每个加力燃烧室燃油喷杆5对应位于两个相邻的整流支板4之间。

在一些可选的实施例中，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，各个加力燃烧室燃油喷杆5在加力燃烧室外壁1轴向上，距离各个整流支板4的尾缘大于150mm，即距离合流环2出口部位具有较大的距离，以使各个燃油喷杆5喷入扩压流路的燃油，在到达合流环2出口部位的回流区前，能够充分气化，与内涵气流掺混均匀，以保证加力燃烧室的稳定燃烧。

在一些可选的实施例中，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，各个加力燃烧室燃油喷杆5喷油端的喷油孔朝向加力燃烧室外壁1进口方向。

对于上述实施例公开的环形稳定器点火加力燃烧室，领域内技术人员可以理解的是，各个加力燃烧室燃油喷杆5喷油端的喷油孔朝向加力燃烧室外壁1进口方向，由各个加力燃烧室燃油喷杆5向扩压流路喷入的燃油，开始逆内涵气流流动，可在内涵气流的作用下快速的气化，能够在短时间、距离与内涵气流充分混合，保证能够在到达合流环2出口部位的回流区前，能够充分气化，与内涵气流掺混均匀，进而保证加力燃烧室的稳定燃烧。

在一些可选的实施例中，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，环形稳定器6侧壁上具有多个沿周向分布的外涵冷却气进孔。

对于上述实施例公开的环形稳定器点火加力燃烧室，领域内技术人员可以理解的是，外涵气流部分可经各个外涵冷却气进孔流入到环形稳定器6内，保护环形稳定器6不被烧蚀。

在一些可选的实施例中，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，点火电嘴8在加力燃烧室外壁1轴向上，位于各个点火燃油喷杆7之后。

对于上述实施例公开的环形稳定器点火加力燃烧室，领域内技术人员可以理解的是，由各个点火燃油喷杆7向环形稳定器6内喷入的燃油，可先在环形稳定器6内扩压降速，并与内涵气流、外涵气流发生混合，在到达点火电嘴8的点火端时，具有较低的速度且与内涵气流混合为可燃气，能够容易的被点火电嘴8点燃，形成环形点火带，以此保证对加力燃烧室的可靠点火。

在一些可选的实施例中，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，点火电嘴8有两个，呈180°分布。

在一些可选的实施例中，上述的环形稳定器点火加力燃烧室中，还包括：

防振隔热屏9，在加力燃烧室外壁1内设置，靠近力燃烧室外壁1的出口部位，具体可通过相应的支架进行安装。

对于上述实施例公开的环形稳定器点火加力燃烧室，领域内技术人员可以理解的是，外涵气流可部分流入到加力燃烧室外壁1、防振隔热屏9之间的空腔内，对加力燃烧室外壁1、防振隔热屏9进行冷却，避免加力燃烧室外壁1被烧蚀，且加力燃烧室外壁1与防振隔热屏9之间的空腔，可与防振隔热屏9上的冷却孔，构成类似亥姆霍兹共振器的吸振抑振装置，抑制加力燃烧室内的振荡燃烧。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环形稳定器点火加力燃烧室，其特征在于，包括：

加力燃烧室外壁(1)；

合流环(2)，在所述加力燃烧室外壁(1)内设置；

内锥体(3)，在所述合流环(2)内设置；

多个整流支板(4)，沿周向支撑在所述合流环(2)、内锥体(3)之间；

多个加力燃烧室燃油喷杆(5)，贯穿所述加力燃烧室外壁(1)设置，喷油端伸入到所述合流环(2)、内锥体(3)之间；

环形稳定器(6)，其截面呈V型，在所述加力燃烧室外壁(1)内设置，连接在所述合流环(2)的出口端，开口朝向所述加力燃烧室外壁(1)的出口；

多个点火燃油喷杆(7)，贯穿所述加力燃烧室外壁(1)设置，沿周向分布，喷油端伸入到所述环形稳定器(6)内；

点火电嘴(8)，贯穿所述加力燃烧室外壁(1)设置，其点火端伸入到所述环形稳定器内。

2.根据权利要求1所述的环形稳定器点火加力燃烧室，其特征在于，

每个所述加力燃烧室燃油喷杆(5)对应位于两个相邻的整流支板(4)之间。

3.根据权利要求2所述的环形稳定器点火加力燃烧室，其特征在于，

各个所述加力燃烧室燃油喷杆(5)在所述加力燃烧室外壁(1)轴向上，距离各个所述整流支板(4)的尾缘大于150mm。

4.根据权利要求1所述的环形稳定器点火加力燃烧室，其特征在于，

各个所述加力燃烧室燃油喷杆(5)喷油端的喷油孔朝向所述加力燃烧室外壁(1)进口方向。

5.根据权利要求1所述的环形稳定器点火加力燃烧室，其特征在于，

所述环形稳定器(6)侧壁上具有多个沿周向分布的外涵冷却气进孔。

6.根据权利要求1所述的环形稳定器点火加力燃烧室，其特征在于，

所述点火电嘴(8)在所述加力燃烧室外壁(1)轴向上，位于各个所述点火燃油喷杆(7)之后。

7.根据权利要求1所述的环形稳定器点火加力燃烧室，其特征在于，

所述点火电嘴(8)有两个，呈180°分布。

8.根据权利要求1所述的环形稳定器点火加力燃烧室，其特征在于，

还包括：

防振隔热屏(9)，在所述加力燃烧室外壁(1)内设置，靠近所述力燃烧室外壁(1)的出口部位。

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