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燃烧室的结构形式和分类

时间:2023-07-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:能进一步降低燃烧区域前端局部区域的气流速度,使之建立一个稳定可靠的点火源,一般设计都是安装在火焰筒的头部。内、外环状壳体是发动机的承力构件,组成了一个完整的环形空间,内、外环在这个环形空间内形成了一个环形火焰筒。

燃烧室的结构形式和分类

1.一般结构形式

燃烧室一般由燃烧室外壳体、内部火焰筒、稳焰装置、燃油喷嘴以及火花塞等组成。

(1)燃烧室外壳体,用于连接安装燃烧室总成,并包裹火焰筒,与火焰筒之间构成环形气流流道。

(2)内部火焰筒,是空气与燃油混合并燃烧的空间,工作区域被分为燃烧区域和冷却区域,前段为燃烧区,呈扩散型,并在头部设计有几排进气孔,即主空气流孔,目的是降低空气流速,形成稳定点火源,保证稳定燃烧。火焰筒后段为冷却区,也设计有多排进气孔,即次级空气孔,目的是引入压缩后空气与燃气混合,降低火焰筒后段的燃气温度,并冷却燃烧室后面的部件。

(3)稳焰装置。能进一步降低燃烧区域前端局部区域的气流速度,使之建立一个稳定可靠的点火源,一般设计都是安装在火焰筒的头部。其中,旋流器是最典型的稳焰装置之一,另外还有锥形稳焰器和紊流板,这里就不加赘述。

(4)燃油喷嘴,保证发动机在各种工作状态下,都能将燃油雾化并喷入燃烧室内火焰筒里面。燃油喷嘴的介绍详见第9.8节。

(5)火花塞,点燃混合气,只点一次火,点燃后不再继续或持续点火。火焰稳定燃烧,不断引燃后续混合气。

2.燃烧室的分类

燃烧室按照构造划分,大致可分为三种类型,它们的工作原理是相同的,只是在构型上存在一些差异。

(1)环形燃烧室。(www.xing528.com)

内、外环状壳体是发动机的承力构件,组成了一个完整的环形空间,内、外环在这个环形空间内形成了一个环形火焰筒。它的结构紧凑、迎风面小、重量较轻,出口处的燃气压力和温度分布均匀,但维修所需拆卸工作较多,工作量较大。

(2)筒形燃烧室。

由一个燃烧室外机匣和一个内部火焰筒构成一个单独完整的燃烧室。大功率发动机每台发动机上可安装多个独立燃烧室。中小型涡轮轴发动机大都安装一个独立的筒形燃烧室,由于燃烧方向是沿发动机轴向,也称作筒形轴流燃烧室。它可单独或多个使用,结构简单,需要的空气量不大,但各燃烧室之间燃气的温度和压力不够均匀,燃烧室迎风面积大,飞行阻力大。

(3)筒环形燃烧室。

结构介于筒形轴流燃烧室和环形燃烧室之间,兼有筒形轴流燃烧室和环形燃烧室各自的优缺点。如大功率发动机,可采用环形燃烧室,而中小功率发动机,一般则采用筒形轴流燃烧室。因此,筒环形燃烧室机载使用率并不高。

RR300型发动机配置的是筒形轴流燃烧室,由于只配置了一个燃烧室,也称为单罐式筒形轴流式燃烧室。由此,配置多个燃烧室的构型缺点,诸如各燃烧室之间燃气的温度和压力不够均匀、燃烧室迎风面积大、飞行阻力大等,在配置单一的筒形轴流燃烧室的RR300型发动机上也就不复存在。这种燃烧室的配置一般能满足中、小功率的发动机需求,最大的优势在于外形体积较小(见图1.7和1.8),维护检查简单,安装拆卸方便等。RR300型发动机的内部构造参见第4章。

图1.7 RR300型发动机燃烧室俯视图

图1.8 RR300型发动机燃烧室侧视图

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