專利名稱：轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種適用于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)燃級(jí)火焰穩(wěn)定裝置，能為主燃級(jí)提供穩(wěn)定的點(diǎn)火源， 保證高速進(jìn)口氣流條件下的高速旋轉(zhuǎn)燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定高效燃燒。
技術(shù)背景國外目前已研制出一種集沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)為一體的新概念發(fā)動(dòng)機(jī)一 沖壓轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。該種發(fā)動(dòng)機(jī)可分為兩類 一類沖壓轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是采用沖壓轉(zhuǎn)子壓縮空氣，其 后緊跟燃燒室及渦輪進(jìn)行燃燒和做功；另一類是在一個(gè)轉(zhuǎn)子上實(shí)現(xiàn)氣體壓縮、燃燒和膨脹做功。 美國Ramgen公司針對(duì)這兩類沖壓轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)都進(jìn)行了研究和運(yùn)行試驗(yàn)，其主要目的還是將沖壓 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用在工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)方面提供動(dòng)力，并且均采用氣體燃料。特別是第二類沖壓轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，它是將沖壓模型、燃燒室和尾噴管安裝在一個(gè)轉(zhuǎn)子輪緣上 組成沖壓推進(jìn)模塊，以實(shí)現(xiàn)空氣壓縮、燃燒和膨脹做功三大功能，成為一個(gè)獨(dú)立工作的轉(zhuǎn)子式 發(fā)動(dòng)機(jī)。由于燃燒系統(tǒng)跟隨轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，其進(jìn)口來流相對(duì)速度高，要實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定燃燒，對(duì) 燃燒組織形式、可靠穩(wěn)火技術(shù)以及燃?xì)饷芊獾忍岢隽诵碌奶魬?zhàn)。Ramgen公司在轉(zhuǎn)子上的燃燒室采用氣體燃料(天然氣+氫氣)成功地實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)火、沖壓和 穩(wěn)定運(yùn)行。為了給燃燒室提供可靠的穩(wěn)火源，Ramgen公司在轉(zhuǎn)子上采用三種穩(wěn)定火焰方式純 后臺(tái)階方式，旋渦發(fā)生器+后臺(tái)階方式以及燈塔+后臺(tái)階方式。后臺(tái)階火焰穩(wěn)定器是依靠臺(tái)階內(nèi) 的駐渦回流區(qū)形成穩(wěn)定點(diǎn)火源，將高溫燃燒產(chǎn)物傳播到新鮮來流，以點(diǎn)燃剪切層，但是引燃?xì)?和主流氣的摻混很差，大部分引燃?xì)庵苯舆M(jìn)入了回流區(qū)，導(dǎo)致該處富油熄火，在離心效應(yīng)和油 氣濃度分布共同作用下，火焰向燃燒室中心偏移。而旋渦發(fā)生器通過產(chǎn)生旋渦來增強(qiáng)引燃?xì)夂?主流的摻混而使燃燒區(qū)徑向擴(kuò)展，但摻混強(qiáng)度和燃燒穩(wěn)定性需要平衡，湍流度過大可能導(dǎo)致熄 火。燈塔穩(wěn)定器能夠提供靈活的供油方式，在徑向明顯增強(qiáng)燃燒強(qiáng)度，能夠增大火焰表面積和 放熱率，提供更均勻的溫度分布、更高的燃燒強(qiáng)度和燃燒室壓力，但目前所采用的燈塔堵塞率 過小，在燃燒區(qū)展向擴(kuò)展不夠充分。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)上的燃燒系統(tǒng)隨轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的離心力場(chǎng)，以及隨之而生的浮升 力效應(yīng)，這對(duì)燃料的分布以及火焰?zhèn)鞑a(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。第二類沖壓轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究還表 明，當(dāng)該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在2000rpm以上時(shí)，其離心加速度在3800g以上，隨著燃燒室離心力增大 和駐留時(shí)間下降，剪切層火焰穩(wěn)定性變差，只有回流區(qū)內(nèi)的局部駐留時(shí)間利于燃燒，而其正常 工作轉(zhuǎn)速達(dá)到4300rpm，此時(shí)離心加速度高達(dá)17600g。而Ramgen公司還是采用火焰?zhèn)鞑ニ俾?較高的氣體燃料，如果要采用液體燃料，例如航空煤油等，對(duì)其燃燒性能影響將更大。因此，在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)上，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高，氣流相對(duì)馬赫數(shù)達(dá)到0.2以上，燃燒室內(nèi)氣流具有離 心力場(chǎng)，離心加速度達(dá)到1000g 25000g，高流速和高離心力場(chǎng)給燃燒室內(nèi)的火焰穩(wěn)定帶來非常 大的困難，需要對(duì)穩(wěn)火裝置進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定 器，它利用旋流低速區(qū)局部穩(wěn)定火焰，再充分利用高速轉(zhuǎn)子上的高離心力場(chǎng)特點(diǎn)，用向內(nèi)飄溢 的高溫火焰引燃低位區(qū)的主燃級(jí)，從而保證燃燒室的燃燒穩(wěn)定性，提高燃燒效率。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于由支架和火焰 穩(wěn)定筒構(gòu)成，支架將火焰穩(wěn)定筒固定在轉(zhuǎn)子上，使火焰穩(wěn)定筒與轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的火焰穩(wěn) 定筒包括擴(kuò)壓器和旋流器，火焰穩(wěn)定筒氣流經(jīng)過擴(kuò)壓器擴(kuò)壓后進(jìn)入旋流器，在旋流器內(nèi)利用旋 流產(chǎn)生的低速回流區(qū)穩(wěn)定火焰，最后在火焰穩(wěn)定筒出口形成高溫火焰射流，為主燃級(jí)提供穩(wěn)定 火源。本發(fā)明的原理本發(fā)明利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上燃燒室內(nèi)的強(qiáng)離心力場(chǎng)，先在高位建立起一 股穩(wěn)定的火焰射流，該火焰射流在離心力和浮升力共同作用下向低位區(qū)飄溢，增加射流火焰的 徑向覆蓋區(qū)域，為主燃級(jí)燃料提供穩(wěn)定點(diǎn)火源，保證了燃燒室的火焰穩(wěn)定性和燃燒效率。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)如下(1) 本發(fā)明充分利用了旋流低速區(qū)局部穩(wěn)定火焰，再充分利用高速轉(zhuǎn)子上的高離心力場(chǎng)特 點(diǎn)，用向內(nèi)飄溢的高溫火焰引燃低位區(qū)的主燃級(jí)，在沒有明顯增加穩(wěn)火器堵塞面積的情況下增 大了火焰表面積和放熱率，從而保證燃燒室的燃燒穩(wěn)定性，提高燃燒效率。(2) 通過擴(kuò)大器，減小了總壓損失；(3) 旋流器中加文氏管后的低速回流區(qū)穩(wěn)定，具有更強(qiáng)的穩(wěn)火能力，對(duì)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定 工作范圍具有拓寬作用；(4) 燃料供應(yīng)方式靈活，既可供氣體燃料，也可供液體燃料，帶文氏管喉道的旋流器對(duì)液 體燃料的霧化蒸發(fā)更具適應(yīng)性。


圖1是本發(fā)明在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)上的工作示意圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3是軸流葉片式旋流器的文氏管剖視圖;圖4是軸流式旋流器的旋流葉片結(jié)構(gòu)示意圖,其中4a為其剖視圖；4tr為其右視圖，4c為 其正等測(cè)試圖，4d為其前視圖；圖5是徑流開孔式旋流器剖視圖；圖6徑流開孔式旋流器的開孔文氏管剖視圖，其中6a為其橫向剖視圖，6b為其縱向剖視圖。 圖中l(wèi)是來流氣流，2是塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器進(jìn)氣流，3是主燃級(jí)氣流，4是擴(kuò)壓器后的減速 氣流，5是旋流器外穩(wěn)定氣流，6是穩(wěn)定器低速回流區(qū)，7是穩(wěn)定器中心回流，8是供入燃料，9 是穩(wěn)定器燃料噴射流，10是塔臺(tái)式預(yù)燃級(jí)穩(wěn)定器高溫火焰，ll是主燃區(qū)，12是外機(jī)匣，13是 內(nèi)機(jī)匣，14是塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，40是旋流器，15是擴(kuò)壓器，16是火焰穩(wěn)定筒筒壁，17是文 氏管與筒壁的固定座，18是軸流式旋流器的文氏管，19是軸流式旋流器的旋流葉片，20是輸油 管，21是底座，22是支架，23是筒壁外徑，24是筒壁內(nèi)徑尺寸，25是文氏管出口外徑尺寸， 26是文氏管出口內(nèi)徑尺寸，27是喉道直徑，28是擴(kuò)壓器進(jìn)口直徑，29是擴(kuò)壓器出口直徑。對(duì)于旋流器的結(jié)構(gòu)尺寸，以下給出了主要的幾何特征30是文氏管與中心旋流體的安裝尺 寸，它與旋流器葉片或中心體外徑尺寸33構(gòu)成緊配合；31是文氏管長度；32是文氏管出口角 度；34是旋流器葉片與軸向夾角，它在很大程度上決定了旋流強(qiáng)度；35是徑流開孔式旋流器文 氏管；36是徑流開孔式旋流器中心體；37是徑流開孔式旋流器的開孔孔排距；38是旋流器開孔， 其直徑和開孔個(gè)數(shù)決定了旋流流量；39是旋流器開孔射流的入射半徑，決定了旋流器旋流數(shù)。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)上，燃燒室內(nèi)機(jī)匣13隨轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角速度co,而燃燒 室外機(jī)匣12由于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同，可以是隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以是靜止不動(dòng)的。 氣流I以一定的相對(duì)速度流入燃燒室，目前的典型沖壓轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中該氣流的相對(duì)馬赫數(shù)在0.2 以上。在流經(jīng)本發(fā)明塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器中火焰穩(wěn)定筒14時(shí)氣流分股， 一部分氣流2進(jìn)入火焰穩(wěn) 定筒14的供預(yù)燃級(jí)燃燒使用，另一部分氣流3從火焰穩(wěn)定筒14外流入燃燒室供主燃級(jí)燃燒和 摻混使用。塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器的燃料供給8通過轉(zhuǎn)子輪緣供入。由于整個(gè)燃燒室隨轉(zhuǎn)子一同旋 轉(zhuǎn)，將參考坐標(biāo)系固定在轉(zhuǎn)子上，則在轉(zhuǎn)子輪緣上的燃燒室內(nèi)存在離心力場(chǎng)，其離心加速度為 (7 =及。2。由于該離心力場(chǎng)的存在，會(huì)使氣流在徑向上產(chǎn)生壓力梯度，進(jìn)而對(duì)高溫燃?xì)猱a(chǎn)生浮 升力效應(yīng)，使從火焰穩(wěn)定筒出來的火焰射流10從高位向內(nèi)半徑的低位區(qū)飄溢，加強(qiáng)了火焰的徑 向傳播，也與從低位區(qū)噴射出來的主燃級(jí)燃料產(chǎn)生交叉摻混，有利于點(diǎn)燃并穩(wěn)定燃燒，主要燃 燒過程在主燃區(qū)11完成。如圖l、 2所示，本發(fā)明的塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器主要由支架22和火焰穩(wěn)定筒14構(gòu)成。支架的 作用主要是將火焰穩(wěn)定筒固定在轉(zhuǎn)子輪緣上，其高度可以根據(jù)預(yù)燃級(jí)和主燃級(jí)的氣動(dòng)熱力和結(jié) 構(gòu)參數(shù)調(diào)整，為了保證本發(fā)明的塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器有良好的徑向擴(kuò)展性和火焰穩(wěn)定性， 一般調(diào) 節(jié)的高度為總高度的0.4-0.9之間。支架22需要根掘結(jié)構(gòu)強(qiáng)'度和低流阻要求設(shè)計(jì)。支架外壁邊 角采用倒圓設(shè)計(jì)，平滑的外壁結(jié)構(gòu)有利于減小流阻。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生的離心力，支架22會(huì)受 到運(yùn)動(dòng)載荷，在設(shè)計(jì)中可以采用有限元分析的方法計(jì)算轉(zhuǎn)子上支架在不伺轉(zhuǎn)速下的應(yīng)力分布， 結(jié)合材料的強(qiáng)度極限確定支架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。支架22與火焰穩(wěn)定筒14上的安裝座21固定連接將 火焰穩(wěn)定筒14固定在轉(zhuǎn)子上，使火焰穩(wěn)定筒14與轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)。支架22中間為一孔，孔徑為 輸油管20外徑的1.1~1.2倍，用于輸油管20的通過?；鹧娣€(wěn)定筒14采用直射式燃料噴嘴，既 能用氣體燃料也能用液體燃料。如圖1、 2所示，火焰穩(wěn)定筒14包括擴(kuò)壓器15和旋流器40，擴(kuò)壓器15包括漸擴(kuò)段和突擴(kuò) 段，由于火焰穩(wěn)定筒氣流2在擴(kuò)壓器15內(nèi)要降速擴(kuò)壓，但要完全達(dá)到旋流器進(jìn)口速度要求，漸 擴(kuò)式擴(kuò)壓器長度太長，因此在漸擴(kuò)式擴(kuò)壓器15后加有一后臺(tái)階形成突擴(kuò)式擴(kuò)壓器，突擴(kuò)擴(kuò)壓器 出口內(nèi)徑等于火焰穩(wěn)定筒內(nèi)徑24，突擴(kuò)段出口的氣流速度在28 32m/s。經(jīng)過降速擴(kuò)壓的氣流4 同樣也是分股流過旋流器40?？梢圆捎幂S流葉片式旋流器和徑流開孔式旋流器，其中軸流葉片 式旋轉(zhuǎn)流器由V型文氏管18和旋流器葉片19構(gòu)成，V型文氏管18和旋流器葉片19采用過盈 配合的方式進(jìn)行連接，前方氣流經(jīng)過旋流器葉片19對(duì)輸油管20噴出的油霧進(jìn)行液化，油氣混 合物經(jīng)過V型文氏管18內(nèi)部在其后方所產(chǎn)生低速回流區(qū)燃燒并穩(wěn)定火焰。徑流開孔式入旋流器 由開孔V型文氏管35和中心體36構(gòu)成，開孔V型文氏管35和中心體36采用過盈配合的連接 方式，開孔V型文氏管35和中心體36構(gòu)成旋流器出口環(huán)縫結(jié)構(gòu)，保證氣流的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。如圖2、 3、 4所示，對(duì)于軸流葉片式旋流器一部分從V型文氏管18與筒壁16間流過形成 保護(hù)氣流5，另一部分從旋流器葉片19流過產(chǎn)生一定強(qiáng)度的旋流，在V型文氏管18后形成旋 渦低速區(qū)6和回流7穩(wěn)定火焰。塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器的燃料供給8通過輸油管20穿過支架22和 底座21從旋流器葉片19中心直接射入旋流器，形成直射式燃料噴射流9。在文氏管內(nèi)，燃料和 旋流摻混，實(shí)現(xiàn)燃料的霧化蒸發(fā)，最后在旋渦低速區(qū)6和回流7的作用下穩(wěn)定燃燒，在火焰穩(wěn) 定筒出口形成高溫火焰射流，為主燃級(jí)提供穩(wěn)火源。如圖5所示，對(duì)于徑流開孔式旋流器， 一部分從開孔V型文氏管35與筒壁16間流過形成 保護(hù)氣流5，另一部分從開孔V型文氏管35前部的孔內(nèi)流入，在開孔V型文氏管35與中心體 36形成的環(huán)縫處產(chǎn)生一定強(qiáng)度的旋流，在開孔V型文氏管35形成旋渦低速區(qū)6和回流7穩(wěn)定 火焰。此外，本發(fā)明的塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器的堵塞比為0.3~0.8。穩(wěn)定器的氣流流量應(yīng)為燃燒室總流 量的2%~20%,其燃料供應(yīng)應(yīng)該保證其出口火焰射流的當(dāng)量比為0.7 2。旋流器流量占火焰穩(wěn)定 器總流量的20%~80%。軸向葉片式旋流器的葉片角度34為15° ~60° ，可以保證旋流器旋流數(shù) 在0.5-1.2范圍內(nèi)。旋流器V型文氏管的堵塞比為0.35 0.8。圖1~6中給出了塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器 的部分特征尺寸，若以火焰穩(wěn)定筒內(nèi)徑24為基準(zhǔn)D，為7保證塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器的氣流流量、 總壓損失和穩(wěn)定范圍等性能參數(shù)，其結(jié)構(gòu)尺寸需要在以下給出的范圍內(nèi)擴(kuò)壓.器進(jìn)口直徑28為 0.2-0.6D,擴(kuò)壓器出口直徑29為0.3 0.85D, V型文氏管到火焰穩(wěn)定筒出口距離31為0.5~2.5D， V型文氏管出口外徑25為0.6~0.9D。本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法是根據(jù)燃燒室的進(jìn)口空氣流量和理想壓降給出塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器的流 量分配和堵塞比，以及工作高度。按照火焰穩(wěn)定器的流量和壓力損失設(shè)計(jì)擴(kuò)壓器進(jìn)出口尺寸和 長度。確定預(yù)燃級(jí)當(dāng)量比后配合旋流器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系計(jì)算旋流器的流量和旋流數(shù)，得到其幾何 尺寸。在具體實(shí)施案例中，塔臺(tái)式預(yù)燃級(jí)火焰穩(wěn)定器的空氣流量占燃燒室總進(jìn)氣量的2.5%，預(yù)燃 級(jí)的壓力損失為進(jìn)口總壓的4.24%，采用航空煤油為燃料，預(yù)燃級(jí)當(dāng)量比為1.52?；鹧娣€(wěn)定器漸 擴(kuò)式擴(kuò)壓器的擴(kuò)張角為8° ，進(jìn)口直徑7mm,進(jìn)出口面積比為0.5。突擴(kuò)式擴(kuò)壓器進(jìn)口直徑為 lOmm，出口直徑為17mm。旋流器V型文氏管出口外徑12mm，錐角角度30° 。旋流器空氣流 量占預(yù)燃級(jí)的41%，旋流器燃油當(dāng)量比為3.7。采用徑流開孔式旋流器，開孔直徑1.6mm，開孔 總個(gè)數(shù)16個(gè)，分兩排， 一排8個(gè)，其入射半徑2.3mm，旋流數(shù)為0.6。旋流器文氏管距火焰穩(wěn) 定簡出口 20nun。
權(quán)利要求
1、 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于由支架(22)和火焰穩(wěn)定筒(14)構(gòu)成, 支架(22)將火焰穩(wěn)定筒(14)固定在轉(zhuǎn)子上，使火焰穩(wěn)定筒(14)與轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的 火焰穩(wěn)定筒(14)包括擴(kuò)壓器(15)和旋流器(40)，火焰穩(wěn)定筒氣流(2)經(jīng)過擴(kuò)壓器(15) 擴(kuò)壓后進(jìn)入旋流器，在旋流器內(nèi)利用旋流產(chǎn)生的低速回流區(qū)穩(wěn)定火焰，最后在火焰穩(wěn)定筒(14) 出口形成高溫火焰射流，為主燃級(jí)提供穩(wěn)定火源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于所述的火焰穩(wěn)定 筒(14)在燃燒通道內(nèi)的高度可以通過支架(22)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的高度為總高度的0.4 0.9之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于 所述的支架(22)中間為一孔，孔徑為輸油管(20)外徑的1.1~1.2倍，用于輸油管(20)的通過。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于所述的火焰穩(wěn)定 筒(14)中的旋流器(40)為軸流葉片式旋流器，它由V型文氏管(18)和旋流器葉片(19) 構(gòu)成，V型文氏管(18)和旋流器葉片(19)采用過盈配合的方式進(jìn)行連接，前方氣流經(jīng)過旋 流器葉片(19)對(duì)輸油管(20)噴出的油霧進(jìn)行液化，油氣混合物經(jīng)過V型文氏管(18)內(nèi)部 在其后方所產(chǎn)生低速回流區(qū)燃燒并穩(wěn)定火焰。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于所述的火焰穩(wěn)定 筒(14)中的旋流器(40)為徑流開孔式旋流器，它由開孔V型文氏管(35)和中心體(36) 構(gòu)成，開孔V型文氏管(35)和中心體(36)采用過盈配合的連接方式，開孔V型文氏管(35) 和中心體(36)構(gòu)成旋流器出口環(huán)縫結(jié)構(gòu)，保證氣流的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于所述的火焰穩(wěn)定 筒(14)中的擴(kuò)壓器包括漸擴(kuò)段擴(kuò)壓器和在漸擴(kuò)式擴(kuò)壓器后形成的臺(tái)階式的突擴(kuò)式擴(kuò)壓器構(gòu)成， 在有限的尺寸范圍內(nèi)保證了低的總壓損失。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于所述的漸擴(kuò)段的 擴(kuò)壓擴(kuò)張角為6。 ~12° ，進(jìn)口直徑(28)是火焰穩(wěn)定筒內(nèi)徑.(24)的,(12^0.6倍，出口直徑(29) 是火焰穩(wěn)定筒內(nèi)徑(24)的0.3-0.85倍。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于所述的突擴(kuò)段出 口直徑等于火焰穩(wěn)定筒內(nèi)徑(24)，突擴(kuò)段出口的氣流速度在28 32m/s。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于所述的旋流器氣 量占預(yù)燃級(jí)總氣量的20%~80%,旋流數(shù)0.5-1.2。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于所述的旋 流器(40)中V型文氏管堵塞比為0.35-0.8，到火焰穩(wěn)定筒出口距離(31)是火焰穩(wěn)定筒內(nèi)徑(24)的0.5 2.5倍,出口外徑(25)是火焰穩(wěn)定筒內(nèi)徑(24)的的0.6 0.9倍。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，其特征在于所述的火焰穩(wěn) 定筒(14)采用直射式燃料噴嘴，既能用氣體燃料也能用液體燃料。
全文摘要
轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)用塔臺(tái)式火焰穩(wěn)定器，由支架和火焰穩(wěn)定筒構(gòu)成，支架將火焰穩(wěn)定筒固定在轉(zhuǎn)子上，使火焰穩(wěn)定筒與轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的火焰穩(wěn)定筒包括擴(kuò)壓器和旋流器，火焰穩(wěn)定筒氣流經(jīng)過擴(kuò)壓器擴(kuò)壓后進(jìn)入旋流器，在旋流器內(nèi)利用旋流產(chǎn)生的低速回流區(qū)穩(wěn)定火焰，最后在火焰穩(wěn)定筒出口形成高溫火焰射流，為主燃級(jí)提供穩(wěn)火源。本發(fā)明能為轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)提供穩(wěn)定的高位穩(wěn)火源，保證整個(gè)燃燒系統(tǒng)具有寬廣的穩(wěn)定工作范圍和高效的燃燒。
文檔編號(hào)F02C7/26GK101144430SQ20071017609
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者弛 張, 林宇震, 汪志強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)