本發(fā)明屬于一體化加力燃燒室領(lǐng)域，具體涉及一種V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)火焰穩(wěn)定器后形成回流區(qū)，有效改善加力燃燒室內(nèi)燃油霧化蒸發(fā)效果，加強(qiáng)燃燒過程，穩(wěn)定火焰，提高燃燒效率。

背景技術(shù)：

為了提高飛機(jī)的作戰(zhàn)性能和擴(kuò)大飛機(jī)包線，軍用戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力裝置通過加力燃燒來增加推力，采用加力燃燒室則是提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的重要技術(shù)手段。內(nèi)/外涵混合擴(kuò)壓器、火焰穩(wěn)定器、燃油噴嘴、防振隔熱屏以及筒體等主要部件組成了傳統(tǒng)的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室。加力燃燒室的發(fā)展是一個(gè)不斷提高加力溫度，燃燒效率和燃燒穩(wěn)定性，減少流體損失，減輕重量提高可靠性和適用性的過程。對(duì)于渦輪風(fēng)扇加力燃燒室，加力的主要特點(diǎn)是外涵冷空氣參加燃燒，為解決低溫穩(wěn)定燃燒問題，廣泛采用V型槽式的徑向火焰穩(wěn)定器和環(huán)形穩(wěn)定器配合使用，提高了混合氣燃燒的穩(wěn)定性。但是這種傳統(tǒng)的加力燃燒室火焰穩(wěn)定器造成不可避免的流動(dòng)損失。

在20世紀(jì)90年代，國(guó)際上提出一種加力燃燒室和渦輪后框架一體化設(shè)計(jì)的方案。其主要特征是將渦輪后框架的整流支板與加力燃燒室的火焰穩(wěn)定器進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，在其內(nèi)部裝有燃油管路。這種方案有效的縮短了加力燃燒室的長(zhǎng)度，使結(jié)構(gòu)更加緊促，較少了流動(dòng)損失，提高了推重比。

一體化加力燃燒室較傳統(tǒng)加力燃燒室而言，在結(jié)構(gòu)上將渦輪框架的整流支板與原有的火焰穩(wěn)定器進(jìn)行整合設(shè)計(jì)。加力燃燒室的回流區(qū)整體前移，對(duì)于渦輪后的燃?xì)鈱?duì)復(fù)燃而言，一方面含氧量較純空氣減少，另一方面氣流速度高。這對(duì)點(diǎn)火燃燒和穩(wěn)定火焰十分不利，特別是一體化加力燃燒室在整合一些原有部件的基礎(chǔ)上要有效的加強(qiáng)燃燒過程，穩(wěn)定火焰存在一定的難度。在形成更穩(wěn)定的回流區(qū)，穩(wěn)定火焰上一體化加力燃燒室還可以進(jìn)一步提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器的設(shè)計(jì)及布置方案，該方案針對(duì)一體化加力燃燒室，能夠提高其燃燒效率，改善燃燒過程。本技術(shù)在一體化加力燃燒室的整流支板后嵌入一個(gè)V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)在于能夠在火焰穩(wěn)定器后形成回流區(qū)，建立穩(wěn)定的高溫?zé)嵩?，加速混合氣的形成，穩(wěn)定火焰和提高燃燒效率。

技術(shù)方案

本發(fā)明的目的在于提供一種加有V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器的一體化加力燃燒室。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

加有V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器的整流支板火焰穩(wěn)定器，包括整流支板火焰穩(wěn)定器和V型槽火焰穩(wěn)定器以及它們兩者的契合設(shè)計(jì)。

所述的整流支板火焰穩(wěn)定器，厚度為5～10mm，壁面兩側(cè)分布有直射式噴嘴小孔。整流支板火焰穩(wěn)定器兩側(cè)壁面上所開噴嘴小孔區(qū)域范圍根據(jù)整流支板火焰穩(wěn)定器內(nèi)部的燃油通道確定，所開孔的直徑的大小范圍為1～2mm，所開圓孔排數(shù)為2～6排，所開的孔需要采取叉排排列方式，其排間距的可選變化范圍為最小孔徑大小的1～10倍。

所述V型槽火焰穩(wěn)定器的截面呈V形，張角一般為30°～60°，是最基本的火焰穩(wěn)定器，一般取30°，因?yàn)樵?0°時(shí)燃燒穩(wěn)定性、燃燒效率和流體阻力三者折衷的性能最好。頂角半徑在6～15mm內(nèi)選?。粸榱烁纳品€(wěn)定器性能，采用裙邊式V型火焰穩(wěn)定器，它使得火焰面變長(zhǎng)，利用周向小波紋的自由伸縮來補(bǔ)償和緩解冷熱應(yīng)力變形，并使橫向二次流增強(qiáng)，有利于燃油在穩(wěn)定器后方的摻混和燃燒。

所述整流支板火焰穩(wěn)定器和V型槽火焰穩(wěn)定器的契合設(shè)計(jì)，在整流支板火焰穩(wěn)定器后高度1/2處嵌入一個(gè)V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器，嵌入深度3-5mm。

本發(fā)明具有以下有益效果：

對(duì)于加有V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器的一體化加力燃燒室而言。加力燃燒室進(jìn)口的氣流溫度高且是經(jīng)過渦輪葉片擾動(dòng)后的強(qiáng)烈紊流，這兩個(gè)因素可以加快混合氣的形成。在混合加力的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中，加力重要的特點(diǎn)是外涵冷空氣參加燃燒。V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器置于內(nèi)涵高溫氣流中，可以建立穩(wěn)定的高溫?zé)嵩?，環(huán)形穩(wěn)定器的內(nèi)外為整流支板火焰穩(wěn)定器，利用內(nèi)涵穩(wěn)定的高溫?zé)嵩醇訜釓较虻恼髦О寤鹧娣€(wěn)定器，促進(jìn)油膜蒸發(fā)和混合，改善冷混合氣燃燒的穩(wěn)定性，提高燃燒效率。

附圖說明

圖1：加有V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器的一體化加力燃燒室整體三維圖

圖2：加有V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器的一體化加力燃燒室剖視圖

圖3：加有V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器的一體化加力燃燒室局部示意圖

圖4：整流支板火焰穩(wěn)定器示意圖

圖1中1-機(jī)匣 2-后涵道引射器 3-整流支板火焰穩(wěn)定器 4-加力內(nèi)錐 5-V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器

圖2中1-機(jī)匣 2-后涵道引射器 3-整流支板火焰穩(wěn)定器 4-加力內(nèi)錐 5-V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器

圖3中1-加力內(nèi)錐 2-整流支板火焰穩(wěn)定器 3-V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器

圖4中1-燃油通道 2-整流支板火焰穩(wěn)定器型面 3-直射式噴嘴小孔

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

結(jié)合圖1、圖2、圖3，本發(fā)明在一體化加力燃燒室中的整流支板后嵌入一個(gè)V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器。圖1加有V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器的一體化加力燃燒室示意圖，圖2加有V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器的一體化加力燃燒室剖視圖，圖3為加有V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器的一體化加力燃燒室局部示意圖。

加有V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器后的整流支板包括：整流支板，整流支板尾部1/2高度處的環(huán)形火焰穩(wěn)定器。如圖2所示內(nèi)涵的高溫燃?xì)饨?jīng)4-加力內(nèi)錐外側(cè)進(jìn)入一體化加力燃燒室，在混合加力的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中，外涵冷空氣經(jīng)2-后涵道引射器進(jìn)入加力燃燒室。加力燃燒室進(jìn)口處的氣流溫度高且經(jīng)過渦輪葉片擾動(dòng)后的強(qiáng)烈紊流，燃油經(jīng)圖4中的1-燃油通道進(jìn)入整流支板火焰穩(wěn)定器內(nèi)，并經(jīng)兩側(cè)的3-直噴式噴嘴小孔噴入加力燃燒室內(nèi)與進(jìn)口處的燃?xì)饧巴夂M(jìn)入的冷空氣進(jìn)行混合，形成可燃混合氣，并在圖2中的3-整流支板火焰穩(wěn)定器和5-V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器后方形成穩(wěn)定回流區(qū)。

在混合加力的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中，加力的特點(diǎn)是外涵冷空氣參加燃燒。V型槽環(huán)形火焰穩(wěn)定器置于內(nèi)涵高溫氣流中，可以建立穩(wěn)定的高溫?zé)嵩?，環(huán)形穩(wěn)定器的內(nèi)外為整流支板火焰穩(wěn)定器，利用內(nèi)涵穩(wěn)定的高溫?zé)嵩醇訜釓较虻恼髦О寤鹧娣€(wěn)定器，促進(jìn)油膜蒸發(fā)和混合，提高冷混合氣燃燒的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高一體化加力燃燒室的效率。