本實用新型屬于渦扇發(fā)動機試驗空氣加溫裝置設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有穩(wěn)定器和離心噴嘴結(jié)構(gòu)的空氣加溫裝置。

背景技術(shù)：

模型縮比試驗在渦扇發(fā)動機加力燃燒室和噴管設(shè)計和研究具有重要的意義，因此模型縮比試驗器需要一個結(jié)構(gòu)簡單，能夠穩(wěn)定組織燃燒且能到達試驗器性能要求的燃燒器作為空氣加溫裝置。

常規(guī)情況下，成熟發(fā)動機主燃燒室火焰筒常常作為空氣加溫裝置在燃燒試驗器中使用。但現(xiàn)有成熟發(fā)動機單個火焰筒最多能把6kg/s左右的空氣升高600℃左右，已無法模擬先進發(fā)動機加力燃燒室和噴管進口流量和溫度。解決方案大致有以下幾種：1)并聯(lián)多個火焰筒；2)在現(xiàn)有火焰筒條件下改進設(shè)計；3)重新設(shè)計新的符合要求的空氣加溫裝置。方案1結(jié)構(gòu)布置困難，尺寸較龐大，方案3設(shè)計周期長，技術(shù)成熟度不高，方案2不失為一種折衷的方案。

本實用新型是基于方案二的設(shè)計思路進行設(shè)計，對單個火焰筒進行部分改造，并借鑒加力燃燒室V型穩(wěn)定器和離心噴嘴結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，可將10kg/s左右的空氣流量升高650℃左右，且留有足夠的加溫裕度。

對于采用篦齒密封結(jié)構(gòu)的噴管測力試驗臺，為減少熱膨脹和密封泄漏等對測力的干擾、方便測力臺架布置，要求空氣加溫裝置尺寸盡可能小。因此本實用新型特別符合噴管測力試驗的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是：為模型縮比渦扇發(fā)動機加力燃燒室及噴管試驗器提出一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性高、方便測力裝置布置、對測力干擾小的空氣加溫裝置。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種帶有穩(wěn)定器和離心噴嘴結(jié)構(gòu)的空氣加溫裝置，包括Ⅰ區(qū)供油裝置、外涵筒體、內(nèi)涵筒體、火焰筒、點火裝置、Ⅱ區(qū)供油管路、環(huán)形穩(wěn)定器、供油環(huán)、離心噴嘴、拉桿和傳焰槽；其中，

Ⅰ區(qū)供油裝置一端固定在外涵筒體、另一端經(jīng)過內(nèi)涵筒體固定在火焰筒內(nèi)；內(nèi)涵筒體通過四個支板固定在外涵筒體上，點火裝置一端穿過其中一個支板后插入火焰筒中；火焰筒前端采用支板結(jié)構(gòu)固定在內(nèi)涵筒體上，后端由聯(lián)焰槽固定其徑向位移；供油環(huán)通過拉桿鉸接連接在內(nèi)涵筒體，供油環(huán)(8)一側(cè)連接Ⅱ區(qū)供油管路，另一側(cè)安裝離心噴嘴；環(huán)形穩(wěn)定器通過夾裝方式固定，環(huán)形穩(wěn)定器其上安裝了聯(lián)焰槽。

優(yōu)選地，，Ⅰ區(qū)供油裝置分為副油路和主油路，副油路為點火油路、主油路為火焰筒充填油路。

優(yōu)選地，火焰筒的后端具有軸向膨脹空間。

優(yōu)選地，Ⅱ區(qū)供油管路數(shù)量為4件。

優(yōu)選地，供油環(huán)通過數(shù)量為4件的拉桿鉸接連接在內(nèi)涵筒體上；供油環(huán)一側(cè)連接Ⅱ區(qū)供油管路，另一側(cè)安裝12個離心噴嘴。

優(yōu)選地，環(huán)形穩(wěn)定器位于離心噴嘴后，處于火焰筒外部中心氣流中，用于將氣流與燃油混合成一定油氣比的油霧，并通過聯(lián)焰槽將火焰筒火焰引至回流區(qū)內(nèi)，用于將火焰筒外氣流點著。

本實用新型的帶有穩(wěn)定器和離心噴嘴結(jié)構(gòu)的空氣加溫裝置具有以下優(yōu)點：

1)本實用新型對成熟的航空發(fā)動機某型火焰筒進行改造，并借鑒加力燃燒室結(jié)構(gòu)，自行設(shè)計加力燃燒室V型穩(wěn)定器和離心噴嘴結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，尤其適用于模型縮比噴管測力試驗臺空氣加溫裝置；

2)本實用新型可實現(xiàn)將0.5～10kg/s的空氣流量加溫至650℃左右，加溫范圍廣，在同尺寸量級內(nèi)，燃燒室單位體積熱密度高；

3)本實用新型在火焰筒氣流核心區(qū)域和外部區(qū)域采用分級供油方式，可通過匹配油量使出口溫度場更為均勻。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本實用新型的實施例，并與說明書一起用于解釋本實用新型的原理。

圖1為本實用新型一實施例的帶有穩(wěn)定器和離心噴嘴結(jié)構(gòu)的空氣加溫裝置主視圖。

圖2為本實用新型一實施例的帶有穩(wěn)定器和離心噴嘴結(jié)構(gòu)的空氣加溫裝置側(cè)視圖。

圖3為本實用新型一實施例的火焰筒改裝示意圖。

圖4為本實用新型一實施例的供油環(huán)組件示意圖，其中圖4-2至圖4-4為圖4-1上幾個部分的剖視圖。

圖5為本實用新型一實施例的環(huán)形穩(wěn)定器示意圖，其中圖5-2為主視圖，圖5-1為圖5-2的右視圖。

其中，1-Ⅰ區(qū)供油裝置、2-外涵筒體、3-內(nèi)涵筒體、4-火焰筒、5-點火裝置、6-Ⅱ區(qū)供油管路、7-環(huán)形穩(wěn)定器、8-供油環(huán)、9-離心噴嘴、10-拉桿、11-聯(lián)焰槽。

具體實施方式

為使本實用新型實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例型的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造型勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。

如圖1至圖5所示，本實用新型的帶有穩(wěn)定器和離心噴嘴結(jié)構(gòu)的空氣加溫裝置，主要包括：Ⅰ區(qū)供油裝置1、外涵筒體2、內(nèi)涵筒體3、火焰筒4、點火裝置5、Ⅱ區(qū)供油管路6、環(huán)形穩(wěn)定器7、供油環(huán)8、離心噴嘴9、拉桿10和聯(lián)焰槽11。具體為：Ⅰ區(qū)供油裝置1一端固定在外涵筒體2，一端經(jīng)過內(nèi)涵筒體3固定在火焰筒4內(nèi)；內(nèi)涵筒體3通過四個支板固定在外涵筒體2上，點火裝置5穿過其中一個支板后插入火焰筒4中；火焰筒4由某型火焰筒改裝而來，前端采用支板結(jié)構(gòu)固定在內(nèi)涵筒體3上，后端由聯(lián)焰槽11固定其徑向位移；供油環(huán)8通過拉桿10鉸接連接在內(nèi)涵筒體3，供油環(huán)8一側(cè)連接Ⅱ區(qū)供油管路6，另一側(cè)安裝離心噴嘴9；環(huán)形穩(wěn)定器7通過夾裝方式固定，其上安裝了聯(lián)焰槽11。

1)Ⅰ區(qū)供油裝置1數(shù)量為1件，分為副油路和主油路，副油路為點火油路(局部供油)，主油路為火焰筒充填油路，此為空氣加溫裝置一次加溫供油結(jié)構(gòu)；

2)內(nèi)涵筒體3通過支板結(jié)構(gòu)固定在外涵筒體2上，點火裝置5穿過其中一個支板后插入火焰筒4，內(nèi)涵筒體和外涵筒體各1件；

3)火焰筒4數(shù)量為1件，前端采用支板固定在內(nèi)涵筒體3，后端由聯(lián)焰槽11固定徑向位移，軸向可自由膨脹?；鹧嫱?由某些火焰筒改裝而來，圖3中虛線部分即為切除部分；

4)Ⅱ區(qū)供油管路6數(shù)量為4件，一端固定在外涵筒體2，另一端連接供油環(huán)8，負責(zé)供油環(huán)的供油；

5)供油環(huán)8數(shù)量為1件，通過拉桿10數(shù)量為4件，鉸接連接在內(nèi)涵筒體3上。供油環(huán)一側(cè)連接Ⅱ區(qū)供油管路6，另一側(cè)安裝12個離心噴嘴9。如圖4所示，圖4-1至圖4-4為供油環(huán)8主視圖及各個部位的剖視圖。

6)環(huán)形穩(wěn)定器7數(shù)量為1件，通過夾裝方式固定。環(huán)形穩(wěn)定器7位于離心噴嘴后，處于火焰筒4外部中心氣流中。氣流經(jīng)過離心噴嘴9后，與燃油混合成一定油氣比的油霧，流經(jīng)環(huán)形穩(wěn)定器7后，形成穩(wěn)定的回流區(qū)，同時通過聯(lián)焰槽11將火焰筒火焰引至回流區(qū)內(nèi)，形成穩(wěn)定火炬，最終將火焰筒外氣流點著。此為空氣加溫裝置二次加溫結(jié)構(gòu)。環(huán)形穩(wěn)定器上的聯(lián)焰槽11同時固定火焰筒4徑向位移。如圖5所示，圖中5-1和圖5-2分別為環(huán)形穩(wěn)定器7的側(cè)視圖及正視圖。

本實用新型的帶有穩(wěn)定器和離心噴嘴結(jié)構(gòu)的空氣加溫裝置具有以下優(yōu)點：

1)本實用新型對成熟的航空發(fā)動機某型火焰筒進行改造，并借鑒加力燃燒室結(jié)構(gòu)，自行設(shè)計加力燃燒室V型穩(wěn)定器和離心噴嘴結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，尤其適用于模型縮比噴管測力試驗臺空氣加溫裝置。

2)本實用新型可實現(xiàn)將0.5～10kg/s的空氣流量加溫至650℃左右，加溫范圍廣，在同尺寸量級內(nèi)，燃燒室單位體積熱密度高。

3)本實用新型在火焰筒氣流核心區(qū)域和外部區(qū)域采用分級供油方式，可通過匹配油量使出口溫度場更為均勻。

本實用新型的有穩(wěn)定器和離心噴嘴結(jié)構(gòu)的空氣加溫裝置可用于模擬縮比渦扇發(fā)動機加力燃燒室、噴管試驗器空氣加溫裝置，特別是模擬縮比渦扇發(fā)動機噴管測力試驗的空氣加溫裝置，或有特殊需求、結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小的空氣加溫裝置。

以上所述，僅為本實用新型的最優(yōu)具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。