本發(fā)明屬于加力燃燒室領(lǐng)域，具體涉及一種加力燃燒室中前后兩層一體化整流支板，降低氣流速度，增加燃燒室火焰穩(wěn)定范圍的結(jié)構(gòu)

背景技術(shù)：

采用加力燃燒室是提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的重要技術(shù)手段。然而，加力燃燒室工作環(huán)境差，從渦輪出口排除的燃?xì)鉁囟雀?、壓力低、速度高，不利于燃?xì)庠诩恿θ紵抑悬c(diǎn)火燃燒。加力燃燒室中點(diǎn)火和組織燃燒但是傳統(tǒng)的加力燃燒室噴油裝置和火焰穩(wěn)定器直接被安置在加力燃燒室主氣體流路中，不可避免地對(duì)堵塞主氣流產(chǎn)生堵塞，造成明顯的總壓損失，尤其是不開加力時(shí)的“冷態(tài)”下流阻損失較大，導(dǎo)致其耗油率較高，不能長(zhǎng)期使用。

第4代戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能提出了更高要求，使得加力燃燒室的工作環(huán)境發(fā)生了巨大變化.主要特點(diǎn)是內(nèi)涵進(jìn)口氣流溫度極高(達(dá)1200K以上)，加力溫度極高(平均加力溫度高達(dá)2100～2150K，核心流加力溫度可達(dá)2300K)，要求更低的流體損失，更高的燃燒效率和更輕的重量。因此一代新型加力穩(wěn)定器相繼出現(xiàn)。將加力燃燒室火焰穩(wěn)定器與渦輪后整流支板和帶氣膜冷卻的加力內(nèi)錐進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，可取消傳統(tǒng)加力燃燒室火焰穩(wěn)定器，大大減小非加力“冷態(tài)”下的流阻損失，縮短加力燃燒室長(zhǎng)度，減少附加質(zhì)量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比。

當(dāng)氣流流經(jīng)一體化整流支板時(shí)，在整流支板尾部的凹腔中產(chǎn)生低壓區(qū)，形成局部回流區(qū)，從而穩(wěn)定火焰燃燒。由于整流支板的大小有限，因此整流支板尾部的凹腔提供的回流區(qū)大小有限。本次設(shè)計(jì)的將設(shè)計(jì)的加力燃燒室雙層整流支板結(jié)構(gòu)，可在加力燃燒室頭部與中部進(jìn)行兩次氣流的穩(wěn)定，能夠增加加力燃燒室回流區(qū)體積，從而有效提高氣流穩(wěn)定效果，提高加力燃燒室火焰筒穩(wěn)定范圍，保證加力燃燒室燃燒效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是加力燃燒室中一種雙層整流支板結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明主要將加力燃燒室頭部分為前后兩部分，分別設(shè)置整流支板，從而能夠增加氣流回流范圍，提高火焰穩(wěn)定燃燒空間。加力燃燒室后部設(shè)置內(nèi)外涵道，在內(nèi)涵中設(shè)置整流支板，內(nèi)涵道入口采用擴(kuò)張結(jié)構(gòu)以降低氣流速度，配合整流支板能夠有效降低氣流速度。

技術(shù)方案

本發(fā)明的目的在于提供一種加力燃燒室雙層整流支板的頭部結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

加力燃燒室入口位置采用雙層整流支板，其中第一層整流支板位于加力燃燒室進(jìn)口位置，支板數(shù)量為12個(gè)，第一層整流支板與氣流方向以及加力燃燒室壁面垂直。在加力燃燒室尾椎尾部，增加內(nèi)部套筒，將加力燃燒室分為內(nèi)外涵道，其中，內(nèi)套筒壁面高度為加力燃燒室高度的2/3～4/3(即保證內(nèi)涵進(jìn)入的空氣較多)，內(nèi)套筒入口段設(shè)置一定角度，角度范圍為10～25°，角度應(yīng)小于加力尾椎壁面角，從而保證加力燃燒室內(nèi)涵入口為擴(kuò)張形狀。內(nèi)涵道在入口段之后設(shè)置第二層整流支板，整流支板數(shù)量為12或6個(gè)，第二層整流支板垂直與加力內(nèi)錐壁面垂直。

整流支板葉型均采用流線形設(shè)計(jì)，整體形狀類似子彈彈頭。其中一二層整流支板形狀基本相同，尺寸如下：第一層整流支板厚度為40～44mm，其中葉型為對(duì)稱曲線，其中一側(cè)曲線為半徑為2000mm的圓弧的劣弧部分。整流支板頭部曲線為半徑為1.5～2mm的圓弧的劣弧部分，整流支板尾部為半徑為30～32mm圓弧的劣弧部分。第二層整流支板厚度為30～32mm，葉型為對(duì)稱曲線，一側(cè)曲線為半徑為1000mm的圓弧的劣弧部分，整流支板尾部為半徑為22～23mm圓弧的劣弧部分。整流支板頭部曲線為半徑為1.5～2mm的圓弧的劣弧部分。

采用本發(fā)明可取得以下有益效果：

1.本發(fā)明采用雙層整流支板的加力燃燒室頭部結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行兩次氣流調(diào)整，從而能夠提高加力燃燒室內(nèi)低速氣流區(qū)域，從而增加加力燃燒室穩(wěn)定工作范圍。

2.在加力尾椎尾部的環(huán)形擋板將氣流分為兩部分，其中外部氣流有利于加力燃燒室壁面冷卻，內(nèi)部氣流在第二層整流支板的作用下繼續(xù)減速，形成更大的低速回流區(qū)域，從而能夠使燃燒更加穩(wěn)定。

附圖說明

圖1：雙層整流支板加力燃燒室剖視圖；

圖2：雙層整流支板加力燃燒室后視圖；

圖3：雙層整流支板加力燃燒室立圖；

圖4：整流支板葉型示意圖。

圖1中：1-第一層整流支板，2-加力尾椎，3-第二層整流支板，4-內(nèi)套筒，5-加力燃燒室機(jī)匣

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和圖3，本發(fā)明提供了一種在加力燃燒室中，可有效降低加力燃燒室入口氣流速度，提高火焰穩(wěn)定燃燒范圍的雙層整流支板結(jié)構(gòu)。圖1為加力燃燒室剖視圖，圖2為加力燃燒室后視圖，圖3為加力燃燒室立體圖，圖4為整流支板葉型示意圖。

加力燃燒室中，入口氣流速度快，壓力低，高速的氣流將造成點(diǎn)火以及維持火焰穩(wěn)定燃燒十分困難，因此需要進(jìn)行加裝降低氣流速度的穩(wěn)焰裝置，以保證火焰在加力燃燒室中的正常點(diǎn)火燃燒。一般在燃燒室中加裝V形槽火焰穩(wěn)定器，但由于氣動(dòng)阻力過大的原因，現(xiàn)將整流支板與V形槽火焰穩(wěn)定器相結(jié)合，形成了整流支板一體化的新型火焰穩(wěn)定器。整流支板一體化火焰穩(wěn)定裝置一般加裝在加力燃燒室入口位置，能夠有效減小氣流在加力燃燒室中流動(dòng)的阻力，同時(shí)能夠起到一定的火焰穩(wěn)定作用。但是由于一體化整流支板尾部V形火焰穩(wěn)定裝置變小，故在整流支板尾部產(chǎn)生的低速區(qū)域相應(yīng)減小，因此相對(duì)于較大的V形槽火焰穩(wěn)定器，一體化整流支板的穩(wěn)焰效果是有所下降的。

本發(fā)明采用氣流分層的概念，將氣流進(jìn)入加力燃燒室后，通過第一層整流支板(圖1中1)后，氣流經(jīng)過一次減速，氣流總體速度有所下降，之后氣流通過內(nèi)套筒(圖1中4)分為內(nèi)外兩股，內(nèi)涵道進(jìn)氣段采用漸擴(kuò)入口，從而能夠進(jìn)一步減緩氣流速度，達(dá)到穩(wěn)定燃燒的目的。同時(shí)，在內(nèi)涵道入口段加裝第二層整流支板，從而能夠最大程度的降低氣流流速。同時(shí)，采用一體化整流支板能夠有效降低壓力損失。