發(fā)動(dòng)機(jī)部件-燃燒室

1、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)原理發(fā)動(dòng)機(jī)部件主要內(nèi)容廠燃燒基本理論 廠燃燒室基本類型 片燃燒室基本構(gòu)件的結(jié)構(gòu)排氣污染及減少排氣污染的主要措施用來將燃油中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑢?氣機(jī)增壓后的高壓空氣加熱到渦輪前允許的 溫度，以便進(jìn)入渦輪和排氣裝置內(nèi)膨脹做功。在整個(gè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力循環(huán)中，燃 燒室完成加熱過程。對(duì)燃燒室基本要求油氣比-指在燃燒過程中實(shí)際供給的燃料質(zhì)量流量和空氣質(zhì) 量流量之比。空氣 流量單位質(zhì)盤:的燃料完全 燃燒所需的空氣量，稱為理論空氣重余氣系數(shù)-實(shí)際空氣量和理論空氣量之比。為保證燃料完全燃燒, 所供應(yīng)的空氣量，稱 為實(shí)際空氣量La =燃油流量厶mf厶）當(dāng)量比片實(shí)際燃料量和理論燃料量之比

2、7;燃燒過程是在高速氣流（）和貧油混合 氣中進(jìn)行；A燃燒室的零件是在咼溫、咼負(fù)荷卜工作，承受由氣 體力、慣性力產(chǎn)生的靜載荷和振動(dòng)載荷，還受熱應(yīng) 力和熱腐蝕的作用。組成與工作原理»擴(kuò)壓器火焰筒A外殼»內(nèi)殼A渦流器A噴咀»點(diǎn)火器原理：A空氣分股、反向回流、非均勻混合氣A特點(diǎn)»工作條件惡劣、局部過熱、熱腐蝕和熱疲勞；A承受氣體壓力、軸向力、慣性力和氣流脈動(dòng)交變 力；燃燒室的主要要求A點(diǎn)火可靠 »燃燒穩(wěn)定 燃燒完全燃燒室出口溫度場(chǎng)符合要求A壓力損失小A尺寸小、重量輕»排氣污染少，廠在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和空中再點(diǎn)火時(shí)，要求燃燒室 能可靠地點(diǎn)火，迅速啟動(dòng)

3、并轉(zhuǎn)入正常工作。廠點(diǎn)火高度：飛機(jī)在空中熄火后重新可靠啟動(dòng) 的高度；廠點(diǎn)火特性線：在一定進(jìn)氣條件下，可靠點(diǎn)火 的混氣濃度范圍所形成的點(diǎn)火包線，用余氣 系數(shù)表示。、亠A要求燃燒室在點(diǎn)燃以后，必須在規(guī)定的全部 飛行高度、速度范圍內(nèi)都能穩(wěn)定燃燒，不被 吹熄。衡量燃燒穩(wěn)定性，是指在一定的進(jìn)口氣流參 數(shù)條件下，穩(wěn)定燃燒的混氣濃度范圍。穩(wěn)定 燃燒的混氣濃度范圍越寬，表示燃燒穩(wěn)定性 越好惡劣的工作條件A氣象條件和機(jī)動(dòng)飛行會(huì)造成燃燒室進(jìn)口氣流 不穩(wěn)定，不均勻；A發(fā)射武器或機(jī)動(dòng)飛行時(shí)操縱油門桿過猛造成 燃燒室瞬時(shí)過分富油和貧油；加力燃燒室的振蕩燃燒，使燃燒不穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致燃燒室結(jié)構(gòu)損壞。燃燒完全從經(jīng)濟(jì)性考慮，希望

4、供入燃燒室的燃料能完全燃 燒，使化學(xué)能盡可能的完全釋放出來，轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮? 并用于加熱工質(zhì)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的作功能力。A衡量燃燒完全程度，常用燃燒完全系數(shù)和燃燒效率 來表示：燃燒完全系數(shù)：燃料燃燒時(shí)實(shí)際放熱量和燃料完全 燃燒吋螂譜放熱量之比；燃燒效率：燃料燃燒時(shí)，實(shí)際用于加熱的丁質(zhì)的熱 量和燃料完全燃燒時(shí)的理論放熱量之比。燃燒室出口溫度場(chǎng)符合要求A除燃燒室點(diǎn)火過程的 短時(shí)間以外，火焰不 得伸出火焰筒；A沿圓周方向，溫度盡 可能均勻；»沿葉高（徑向）溫度 符合等強(qiáng)度要求。壓力損失小A壓力損失主要包括氣流流動(dòng)過程中由于摩擦、 摻混、突擴(kuò)和進(jìn)氣等造成的流阻損失，以及由 于燃燒加熱引起的熱阻損失。

5、A使氣流總壓下降，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和經(jīng)濟(jì)性。尺寸小、重量輕A減少重量，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比，增加 飛機(jī)機(jī)動(dòng)性；A縮短長(zhǎng)度，不僅可以減輕燃燒室的質(zhì)量，還 可以縮短壓氣機(jī)和渦輪的距離，減輕機(jī)匣和 轉(zhuǎn)子的質(zhì)量，并增加軸的剛性；A減少燃燒室直徑，可縮小發(fā)動(dòng)機(jī)徑向尺寸減 少短艙的迎風(fēng)面積。A在燃燒過程中，由于缺氧燃燒不完全，或局 部高溫富油，以及霧化質(zhì)量較差形成大的霧 滴等原因，產(chǎn)生一氧化碳、煙粒、氮氧化合 物和未燃碳?xì)涞任廴疚铩Ｈ紵一绢愋虯為了滿足燃燒室的基本功能，都采用了擴(kuò)壓 減速、空氣分股、反向回流、非均勻混合氣 成分等基本措施；A由進(jìn)氣裝置（擴(kuò)壓氣）、殼體、火焰筒、噴 嘴和點(diǎn)火器等基本構(gòu)件

6、組成。A根據(jù)主要構(gòu)件結(jié)構(gòu)形式，燃燒室分為：?jiǎn)喂?（分管）、環(huán)管和環(huán)形三種基本類型JbA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：燃燒室由若干個(gè)單管燃燒室組成，每個(gè)單 管燃燒室由一個(gè)管形的火焰筒及其外圍單獨(dú) 的外殼組成，沿發(fā)動(dòng)機(jī)圓周均勻地分布，各 個(gè)單管燃燒室之間用傳焰管（聯(lián)焰管）聯(lián)通，傳 播火焰和均衡壓力。圖51分管塑燒室優(yōu)點(diǎn)：A試驗(yàn)和修正比較容易，不需要龐大的試驗(yàn)設(shè) 備；A維護(hù)、檢查和更換比較方便，不需要分解整 臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)；A從發(fā)動(dòng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)上，與離心式壓氣機(jī)的配 合比費(fèi)蘇癱_亠缺點(diǎn)：A環(huán)形截面積利用率低，因而燃燒室內(nèi)氣流平 均速度大，這對(duì)于穩(wěn)定燃燒是不利的，總壓 損失也大；A在高空依靠傳焰管傳遞起動(dòng)火焰，起動(dòng)性能火焰筒表面

7、積和燃燒室之比較大，用于冷卻 的空氣流量犬；、一 i4S 燃燒室岀口溫度場(chǎng)不均勻，承受載荷依靠?jī)?nèi) 殼體，鋼度差，燃燒室較重2、環(huán)管燃燒室A結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：燃燒室的內(nèi)、外殼體構(gòu)成環(huán)形氣流通道, 若干個(gè)管式火焰筒，沿圓周均勻安裝在環(huán)形優(yōu)點(diǎn)：A試驗(yàn)和修正仍較方便，可以截取13個(gè)火焰 筒進(jìn)行調(diào)試，所需試驗(yàn)設(shè)備不是很大；»若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得當(dāng)，檢查和裝拆較方便，可單 獨(dú)更換火焰筒；II 11.»環(huán)形截而積利用率高，并能與軸流壓氣機(jī)和 渦輪通道平滑銜接，流體損失小。渦噴6發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室3、環(huán)形燃燒室A結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：»燃燒室的內(nèi)、外殼體構(gòu)成環(huán)形通道，通道內(nèi) 安裝一個(gè)由內(nèi)、外壁構(gòu)成的環(huán)形火焰筒，因

8、 而燃燒是在環(huán)形的燃燒區(qū)和摻混區(qū)進(jìn)行的。圖57 典型環(huán)形燃燒室的結(jié)構(gòu)FLAME TUBECOMBUSTIONOUTER CASINGTURBINENOZZl F GUIDEVANESH PCOMPRESSOR OUTLETGUIDE VANESCOMBUSTION INNER CASING -FUEL SPRAY NOZZLEFUEL MANIFOI DCCMPRESSOR CASINGMOUNTING FLANGEDILUTIONAIR HOLESTURBINE CASING MOUNTINGFLANGE火焰綺渦輪導(dǎo)向號(hào)葉片自壓壓氣機(jī)出Li導(dǎo)向葉片燃汕啖嘴稀杯空氣仇優(yōu)點(diǎn)：燃燒好，總壓損失??；

9、A燃燒室出口流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布均勻；A燃燒室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，耐用性好；A冷卻用氣量少；一一二,燃燒室軸向尺寸短，有利于減小轉(zhuǎn)子跨度和 降低發(fā)動(dòng)機(jī)總體質(zhì)量。單管燃燒室環(huán)管燃燒室環(huán)形燃燒室每個(gè)圓管火焰筒有各自的外 血組成一個(gè)單管。各 個(gè)單管燃燒空之問冇聯(lián) 焰管進(jìn)行傳焰。把幾個(gè)單獨(dú)的火焰簡(jiǎn)放在一 個(gè)環(huán)形外殼內(nèi)。火焰筒Z 間有聯(lián)焰聳進(jìn)行傳焰火焰筒和殼體都是同心 環(huán)形結(jié)構(gòu)，無需聯(lián) 焰管17調(diào)試用氣量少；2 單個(gè)噴嘴容易與氣流配合達(dá)到要求；3 單獨(dú)的小燃燒室本身強(qiáng)度和剛性好；4.裝拆維護(hù)方便。1. 迎風(fēng)面積最?。?. 用含13個(gè)火焰簡(jiǎn)的試件 就可以做試驗(yàn)，無需很人 的氣源3. 供油和供氣匹配較好；4. 外

10、殼是承力件，有利丁提 高發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)度和剛件。1. 與壓氣機(jī)配合獲得 最佳的氣動(dòng)設(shè)計(jì)， 壓力損失最?。?. 空間利用率最高， 迎風(fēng)而積垠小：3. 可得到均勻的出口 周向溫度場(chǎng)；4. 無需聯(lián)焰管，點(diǎn)火 時(shí)容易傳焰。1. 迎風(fēng)面積最大，空間利 用率低，質(zhì)量最大；2. 與軸流壓氣機(jī)出口環(huán)形 氣流配合不好，很難得 到周向均勻的溫度場(chǎng)：3需要聯(lián)焰管，空中點(diǎn)火 起動(dòng)性能最差；4.壓力損失最大。1. 氣動(dòng)布局較差，擴(kuò)壓器設(shè) 計(jì)較困難;2. 也有聯(lián)焰管，點(diǎn)火性能不 好；3. 出口燃?xì)庵芟驕囟葓?chǎng)不如 環(huán)形燃燒室好：4. 比環(huán)形燃燒電結(jié)構(gòu)質(zhì)量大1. 調(diào)試時(shí)需耍大型氣2. 采用單個(gè)燃油噴嘴 ,燃油一空氣匹配 不夠好；3火焰筒剛性差；4.裝拆維修困難。主要優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要缺點(diǎn)燃燒室基本構(gòu)件燃燒室由：擴(kuò)壓器、殼體、火焰筒、 燃油噴嘴和 點(diǎn)火器等基 本構(gòu)件組成降低從壓氣機(jī)流出的氣流速度，以利丁組織 燃燒。氣流在擴(kuò)壓器的擴(kuò)張形通道里面減速增壓。廠-級(jí)擴(kuò)壓的拡壓器；，二級(jí)擴(kuò)壓的擴(kuò)壓器；A突擴(kuò)擴(kuò)壓器。圖5. 18 斯貝發(fā)動(dòng)機(jī)擴(kuò)壓器的通道型面1 需擴(kuò)張角'2 等速度梯度$3等壓力梯度