專利名稱：短環(huán)回流燃燒室火焰筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室領(lǐng)域，特別地，涉及一種短環(huán)回流燃燒室火焰筒。
背景技術(shù)：
隨著高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)也提出了更高的要求，如提高推重比、降低研制費(fèi)用等。而提高渦輪進(jìn)口溫度(燃燒室出口溫度)以提高單位推力是提高推重比最直接和最有效的方法。因此，燃燒室部件設(shè)計(jì)將向高溫升燃燒的方向發(fā)展。如圖I所示，燃燒室火焰筒包括由外環(huán)3和內(nèi)環(huán)4組成的火焰筒筒體I以及火焰筒頭部2，火焰筒頭部2上裝設(shè)有若干個(gè)旋流器9。燃燒室火焰筒是燃油和空氣摻混并燃燒的腔體，目前國(guó)內(nèi)中小型燃?xì)廨啓C(jī)所使用的回流燃燒室火焰筒沿軸向可依次劃分為主燃
區(qū)5、中間區(qū)6和摻混區(qū)7三個(gè)部分。主燃區(qū)5是火焰筒頭部2至主燃孔的一段空間，是燃油和空氣混合燃燒的區(qū)域，空氣通過主燃孔進(jìn)入到火焰筒，與進(jìn)入火焰筒的霧化燃油混合后燃燒；中間區(qū)6是火焰筒主燃孔至中間孔的空間，也被稱作補(bǔ)燃區(qū)，空氣從中間孔進(jìn)入到火焰筒，與在主燃區(qū)5未完全燃燒的燃油進(jìn)一步混合后燃燒。主燃區(qū)5和中間區(qū)6統(tǒng)稱為燃燒區(qū)。摻混區(qū)7是空氣與燃?xì)饣旌系膮^(qū)域，其作用是調(diào)整燃燒室的出口溫度分布，空氣從摻混孔進(jìn)入火焰筒，與燃?xì)饣旌弦越档突鹧嫱渤隹诘娜細(xì)鉁囟?，使燃燒室火焰筒出口溫度滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)要求。這種火焰筒的軸向長(zhǎng)度長(zhǎng)、表面積大。這類燃燒室的溫升都較低，因?yàn)楦叩臏厣鸵馕吨嗟目諝鈪⑴c燃燒，而用于火焰筒壁面冷卻的空氣就會(huì)隨之減少，也就無法滿足火焰筒壁面冷卻的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、筒體軸向長(zhǎng)度短、表面積小，能適用于高溫升燃燒的回流燃燒室火焰筒，以解決現(xiàn)有回流燃燒室火焰筒軸向長(zhǎng)度長(zhǎng)、表面積大使得燃燒室的溫升較低的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種回流燃燒室火焰筒，包括由外環(huán)和內(nèi)環(huán)組成的火焰筒筒體以及火焰筒頭部，所述外環(huán)和所述內(nèi)環(huán)為同軸的圓筒且所述外環(huán)套設(shè)在所述內(nèi)環(huán)外并通過所述火焰筒頭部連接固定，所述火焰筒頭部上裝設(shè)有旋流器，其特征在于，所述外環(huán)由外環(huán)主燃段和外環(huán)摻混段首尾相接而成，所述內(nèi)環(huán)由內(nèi)環(huán)主燃段和內(nèi)環(huán)摻混段首尾相接而成，所述外環(huán)主燃段、內(nèi)環(huán)主燃段及所述火焰筒頭部共同圍設(shè)成一與所述旋流器連通的主燃區(qū)，所述外環(huán)摻混段與所述內(nèi)環(huán)摻混段之間隔空形成一與所述主燃區(qū)連通的摻混區(qū)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)所述外環(huán)主燃段上沿周向開設(shè)有多個(gè)外環(huán)主燃孔；所述外環(huán)摻混段上沿周向開設(shè)有多個(gè)外環(huán)摻混孔；所述內(nèi)環(huán)主燃段上沿周向開設(shè)有多個(gè)內(nèi)環(huán)主燃孔；所述內(nèi)環(huán)摻混段上沿周向開設(shè)有多個(gè)內(nèi)環(huán)摻混孔。[0009]所述外環(huán)主燃段與所述火焰筒頭部連接處、所述外環(huán)主燃段與所述外環(huán)摻混段連接處、以及所述外環(huán)摻混段的尾部均沿周向開設(shè)有多個(gè)外環(huán)氣膜孔；所述內(nèi)環(huán)主燃段與所述火焰筒頭部連接處、所述內(nèi)環(huán)主燃段與所述內(nèi)環(huán)摻混段連接處以及所述內(nèi)環(huán)摻混段的尾部均沿周向開設(shè)有多個(gè)內(nèi)環(huán)氣膜孔。所述火焰筒頭部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有冷卻片。所述主燃區(qū)在所述旋流器安裝處的軸截面為梯形，所述梯形的長(zhǎng)邊朝向所述旋流器；所述摻混區(qū)在所述旋流器安裝處的軸截面為梯形，所述梯形的長(zhǎng)邊朝向所述主燃區(qū)。所述梯形為直角梯形。本實(shí)用新型具有以下有益效果I、本實(shí)用新型的短環(huán)回流燃燒室火焰筒，火焰筒筒體采用兩段式連接，燃燒區(qū)僅由主燃區(qū)和摻混區(qū)組成，可縮短筒體軸向長(zhǎng)度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、表面積小，能適用于高溫升的燃·燒室。2、本實(shí)用新型的短環(huán)回流燃燒室火焰筒，通過開設(shè)的外環(huán)主燃孔、外環(huán)摻混孔、內(nèi)環(huán)主燃孔、內(nèi)環(huán)摻混孔、外環(huán)氣膜孔以及內(nèi)環(huán)氣膜孔的位置，并在實(shí)際使用時(shí)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)和要求進(jìn)行孔徑和數(shù)量的具體組合，配合旋流器，可保證主燃區(qū)的霧化燃油和空氣能夠充分混合并完全燃燒，且出口溫度能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。3、本實(shí)用新型的短環(huán)回流燃燒室火焰筒，主燃區(qū)和摻混區(qū)的軸截面設(shè)置為直角梯形，可便于外環(huán)和內(nèi)環(huán)的生產(chǎn)加工。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是現(xiàn)有技術(shù)的回流燃燒室火焰筒的旋流器安裝處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的短環(huán)回流燃燒室火焰筒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的短環(huán)回流燃燒室火焰筒的旋流器安裝處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說明I、火焰筒筒體；2、火焰筒頭部；3、外環(huán)；301、外環(huán)主燃段；302、外環(huán)摻混段；303、外環(huán)主燃孔；304、外環(huán)摻混孔；305、外環(huán)氣膜孔；4、內(nèi)環(huán)；401、內(nèi)環(huán)主燃段；402、內(nèi)環(huán)摻混段;403、內(nèi)環(huán)主燃孔;404、內(nèi)環(huán)摻混孔;405、內(nèi)環(huán)氣膜孔;5、主燃區(qū)；6、中間區(qū)；7、摻混區(qū)；8、冷卻片；9、旋流器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。參見圖2、圖3，本實(shí)用新型的回流燃燒室火焰筒，包括由外環(huán)3和內(nèi)環(huán)4組成的火焰筒筒體I以及火焰筒頭部2，外環(huán)3和內(nèi)環(huán)4為同軸的圓筒且外環(huán)3套設(shè)在內(nèi)環(huán)4外并通過火焰筒頭部2連接固定，火焰筒頭部2上裝設(shè)有旋流器9，外環(huán)3由外環(huán)主燃段301和外環(huán)摻混段302首尾相接而成，內(nèi)環(huán)4由內(nèi)環(huán)主燃段401和內(nèi)環(huán)摻混段402首尾相接而成，夕卜環(huán)主燃段301、內(nèi)環(huán)主燃段401及火焰筒頭部2共同圍設(shè)成一與旋流器9連通的主燃區(qū)5，外環(huán)摻混段302與內(nèi)環(huán)摻混段402之間隔空形成一與主燃區(qū)5連通的摻混區(qū)7。本實(shí)施例中，參見圖3，外環(huán)主燃段301上沿周向開設(shè)有多個(gè)外環(huán)主燃孔303 ;外環(huán)摻混段302上沿周向開設(shè)有多個(gè)外環(huán)摻混孔304 ;內(nèi)環(huán)主燃段401上沿周向開設(shè)有多個(gè)內(nèi)環(huán)主燃孔403 ;內(nèi)環(huán)摻混段402上沿周向開設(shè)有多個(gè)內(nèi)環(huán)摻混孔404。外環(huán)主燃段301與火焰筒頭部2連接處、外環(huán)主燃段301與外環(huán)摻混段302連接處、以及外環(huán)摻混段302的尾部均沿周向開設(shè)有多個(gè)外環(huán)氣膜孔305 ;內(nèi)環(huán)主燃段401與火焰筒頭部連接處、內(nèi)環(huán)主燃段401與內(nèi)環(huán)摻混段402連接處以及內(nèi)環(huán)摻混段402的尾部均沿周向開設(shè)有多個(gè)內(nèi)環(huán)氣膜孔405。外環(huán)主燃孔303、外環(huán)摻混孔304、內(nèi)環(huán)主燃孔403、內(nèi)環(huán)摻混孔404、外環(huán)氣膜孔305以及內(nèi)環(huán)氣膜孔405，需在實(shí)際使用時(shí)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)和要求進(jìn)行孔徑和數(shù)量的具體組合，配合恰當(dāng)型號(hào)的旋流器9，可保證主燃區(qū)5的霧化燃油和空氣能夠充分混合并完全燃燒，且 出口溫度能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。本實(shí)施例中，參見圖3，火焰筒頭部2內(nèi)側(cè)設(shè)有冷卻片8。主燃區(qū)5在旋流器9安裝處的軸截面為直角梯形，梯形的長(zhǎng)邊朝向旋流器9 ;摻混區(qū)7在旋流器9安裝處的軸截面為梯形，梯形的長(zhǎng)邊朝向主燃區(qū)5，可便于外環(huán)3和內(nèi)環(huán)4的生產(chǎn)加工。綜上，本實(shí)用新型的短環(huán)回流燃燒室火焰筒，火焰筒筒體I采用兩段式連接，取消了火焰筒的中間區(qū)6，縮短了火焰筒的軸向長(zhǎng)度，減少了火焰筒壁面冷卻氣量，解決了燃燒與冷卻“相互爭(zhēng)氣”的矛盾。該結(jié)構(gòu)火焰筒相對(duì)于現(xiàn)有的回流燃燒室火焰筒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、筒體軸向長(zhǎng)度短、表面積小、重量輕且能滿足高溫升燃燒的要求。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種短環(huán)回流燃燒室火焰筒，包括由外環(huán)(3)和內(nèi)環(huán)(4)組成的火焰筒筒體(I)以及火焰筒頭部(2 )，所述外環(huán)(3 )和所述內(nèi)環(huán)(4 )為同軸的圓筒且所述外環(huán)(3 )套設(shè)在所述內(nèi)環(huán)(4 )外并通過所述火焰筒頭部(2 )連接固定，所述火焰筒頭部(2 )上裝設(shè)有旋流器(9 )，其特征在于， 所述外環(huán)(3)由外環(huán)主燃段(301)和外環(huán)摻混段(302)首尾相接而成，所述內(nèi)環(huán)(4)由內(nèi)環(huán)主燃段(401)和內(nèi)環(huán)摻混段(402)首尾相接而成，所述外環(huán)主燃段(301)、內(nèi)環(huán)主燃段(401)及所述火焰筒頭部(2)共同圍設(shè)成一與所述旋流器(9)連通的主燃區(qū)(5)，所述外環(huán)摻混段(302)與所述內(nèi)環(huán)摻混段(402)之間隔空形成一與所述主燃區(qū)(5)連通的摻混區(qū)(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的短環(huán)回流燃燒室火焰筒，其特征在于， 所述外環(huán)主燃段(301)上沿周向開設(shè)有多個(gè)外環(huán)主燃孔(303);所述外環(huán)摻混段(302)上沿周向開設(shè)有多個(gè)外環(huán)摻混孔(304)； 所述內(nèi)環(huán)主燃段(401)上沿周向開設(shè)有多個(gè)內(nèi)環(huán)主燃孔(403);所述內(nèi)環(huán)摻混段(402)上沿周向開設(shè)有多個(gè)內(nèi)環(huán)摻混孔(404 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的短環(huán)回流燃燒室火焰筒，其特征在于， 所述外環(huán)主燃段(301)與所述火焰筒頭部(2 )連接處、所述外環(huán)主燃段(301)與所述外環(huán)摻混段(302)連接處、以及所述外環(huán)摻混段(302)的尾部均沿周向開設(shè)有多個(gè)外環(huán)氣膜孔(305)； 所述內(nèi)環(huán)主燃段(401)與所述火焰筒頭部(2)連接處、所述內(nèi)環(huán)主燃段(401)與所述內(nèi)環(huán)摻混段(402)連接處以及所述內(nèi)環(huán)摻混段(402)的尾部均沿周向開設(shè)有多個(gè)內(nèi)環(huán)氣膜孔(405)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的短環(huán)回流燃燒室火焰筒，其特征在于，所述火焰筒頭部(2)內(nèi)側(cè)設(shè)有冷卻片(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的短環(huán)回流燃燒室火焰筒，其特征在于，所述主燃區(qū)(5)在所述旋流器(9)安裝處的軸截面為梯形，所述梯形的長(zhǎng)邊朝向所述旋流器(9);所述摻混區(qū)(7)在所述旋流器(9)安裝處的軸截面為梯形，所述梯形的長(zhǎng)邊朝向所述主燃區(qū)(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的短環(huán)回流燃燒室火焰筒，其特征在于，所述梯形為直角梯形。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種短環(huán)回流燃燒室火焰筒，包括由外環(huán)和內(nèi)環(huán)組成的火焰筒筒體以及火焰筒頭部，外環(huán)和內(nèi)環(huán)為同軸的圓筒且外環(huán)套設(shè)在內(nèi)環(huán)外并通過火焰筒頭部連接固定，火焰筒頭部上裝設(shè)有旋流器，外環(huán)由外環(huán)主燃段和外環(huán)摻混段首尾相接而成，內(nèi)環(huán)由內(nèi)環(huán)主燃段和內(nèi)環(huán)摻混段首尾相接而成，外環(huán)主燃段、內(nèi)環(huán)主燃段及火焰筒頭部共同圍設(shè)成一與旋流器連通的主燃區(qū)，外環(huán)摻混段與內(nèi)環(huán)摻混段之間隔空形成一與主燃區(qū)連通的摻混區(qū)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、筒體軸向長(zhǎng)度短、表面積小的特點(diǎn)，能適用于高溫升燃燒。
文檔編號(hào)F23R3/42GK202709181SQ201220305299
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者曹俊, 宋閣, 嚴(yán)明超, 李迎春 申請(qǐng)人:中國(guó)航空動(dòng)力機(jī)械研究所