[发明专利]基于进口旋流整流支板调节燃烧区的燃烧室及其专用支板

说明书

本发明公开了基于旋流整流支板调节燃烧区的燃烧室及其专用支板，所述燃烧室包含外机匣、内机匣、中心锥和喷油系统，包含位于内机匣与外机匣之间的分流环；所述分流环以同心方式设置于内机匣周围，所述外机匣以同心方式设置于分流环外围；所述分流环与内机匣之间固定有若干旋流整流支板；所述专用旋流整流支板包括侧边部以及与该侧边部连接的多个叶片，所述叶片可围绕所述侧边部旋转。本发明的燃烧室可以实现对燃烧室高温区的主动控制；实现燃烧室的高效、低阻燃烧。

技术领域

本发明涉及一种发动机，特别涉及发动机中的燃烧室。

背景技术

燃烧室是航空发动机的重要部件，近年来，加力燃烧室或串联式涡轮基组合循环发动机(简称TBCC)的涡轮/冲压组合燃烧室，得到了迅猛发展，虽然其质量只占发动机总质量的20％左右，但却能大幅增大发动机推力。涡喷发动机采用加力燃烧室，推力增大比可达40％～50％；涡扇发动机采用加力燃烧室，推力增大比可达60％～70％甚至更高。随着第4代和接近第4代水平的航空发动机相继问世，其要求具有高推重比、推力矢量能力、隐身特性、低耗油率、高可靠性等，对发动机加力燃烧室提出许多新的近乎苛刻的设计要求，加力燃烧室进口燃气温度大大提高，可以达到1300K甚至更高同时，燃油喷出后很快液滴蒸发，一方面容易发生热自燃，另一方面蒸发的燃油蒸汽在气流中几乎没有穿透力，燃油喷出后很快就跟随气流一起运动，很难在截面上扩散和混合，不利于形成在整个截面上的燃油均匀、合理分布，使燃烧效率下降。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种基于旋流整流支板调节燃烧区的燃烧室，通过燃烧室进口部分不同位置及角度的旋流整流支板组合，在燃烧室中产生不同位置及大小的离心力场，实现对燃烧室高温区的主动控制，实现燃烧室的高效、低阻燃烧。本发明的另一目的是提供了位于该燃烧室进口的旋流整流支板，利用该支板调整进入燃烧室气流的方向从而实现对高温区的调节。

技术方案：本发明所述一种基于旋流整流支板调节燃烧区的燃烧室，包含外机匣、内机匣、中心锥和喷油系统，包含位于内机匣与外机匣之间的分流环；所述分流环以同心方式设置于内机匣周围，所述外机匣以同心方式设置于分流环外围；所述分流环与内机匣之间固定有若干旋流整流支板；所述旋流整流支板包括侧边部以及与该侧边部连接的多个叶片，所述叶片可围绕所述侧边部旋转。其中，所述旋流整流支板在内机匣与分流环之间延伸。

所述内机匣与分流环之间形成内涵道；所述外机匣与分流环之间形成外涵道。所述内机匣与分流环之间的距离为H。

所述中心锥包括前段和后段；所述前段呈圆台形，从中心锥前端向后端圆台横截面直径逐渐减小；所述中心锥后段为椭球面。

所述分流环上包括若干掺混孔；所述掺混孔为沿分流环前端至后端方向渐宽的长形孔。

所述内机匣与分流环之间的距离(H)与燃烧室直径比为1:7-7.5。

所述内机匣与分流环之间的距离(H)与前段圆台的底面直径比为1:3.8-4.4；所述内机匣与分流环之间的距离(H)与中心锥前段与后段交界处直径比为1:3.2-3.5。

所述喷油系统包括喷油杆；所述喷油杆固定于所述旋流整流支板侧边。

所述喷油杆包括若干喷油孔；所述喷油孔沿喷油杆等距分布。

所述侧边固定有5-7个叶片。

叶片围绕侧边转动的角度为15-25°。

所述喷油系统位于转动一定角度旋流整流支板后段的喷嘴直径为0.5～0.7mm。所述喷油系统位于未转动旋流整流支板后段的喷嘴直径为0.3～0.5mm。

用于上述基于旋流整流支板调节燃烧区的燃烧室的旋流整流支板，包括侧边部以及与该侧边部连接的5-7个叶片；所述叶片可围绕所述侧边部旋转；所述叶片围绕侧边部转动的角度为15-25°。