[发明专利]燃烧室试验装置

说明书

本发明涉及一种燃烧室试验装置，包括试验段(2)和排气测量段(3)，其中，试验段(2)包括机匣和设在机匣内供气体燃烧的火焰筒，机匣与火焰筒之间在试验段(2)的出口端通过固定板(202)连接，固定板上设有引气通道；排气测量段(3)设在试验段(2)的出口端，用于检测试验段(2)出口气流的参数；引气通道用于将机匣与火焰筒之间的气体导出至排气测量段(3)内，并在排气测量段(3)的内壁面形成冷却气膜。本发明的试验装置充分利用了已有的试验气体，既解决了机匣与火焰筒之间引气的排出，又利用了机匣与火焰筒之间的引气对排气测量段进行了冷却，能够降低试验成本，并保证排气测量段安全可靠地工作。

技术领域

本发明涉及航空发动机试验领域，尤其涉及一种燃烧室试验装置。

背景技术

目前燃烧室部件研制主要遵行单头部试验、多头部扇形试验和全环试验的方式，对燃烧室部件方案进行验证和优化。在这三种试验方式中,均需开展燃烧性能试验,包括出口温度分布试验、污染排放试验、燃烧效率试验等等。燃烧室的性能试验与一般的流动换热试验不同，无法采用相似准则进行低温低压或者中温中压的试验来替代，因此，燃烧室的性能均为高温高压试验，且进口试验参数需尽量与部件设计参数相同或者接近。

随着发动机推重比不断提高，燃烧室的温升也不断提高，因此燃烧室试验中燃烧室试验件本体(试验段)以及与试验段相连的排气测量段均需承受高温高压燃气的冲刷，面临了较严峻的冷却问题；在扇形燃烧室试验中，由于扇形结构的特殊性，在扇形燃烧室试验器法兰与筒体连接处的四个角区易出现高应力区，导致无法满足强度要求。

发明内容

本发明的实施例提供了一种燃烧室试验装置，能够更加方便地对试验装置的排气测量段进行冷却。

为实现上述目的，本发明的实施例第一方面提供了一种燃烧室试验装置，包括：

试验段，包括机匣和设在机匣内形成气体燃烧区域的火焰筒，机匣与火焰筒之间在试验段的出口端通过固定板连接，固定板上设有引气通道；和

排气测量段，设在试验段的出口端，用于检测试验段出口气流的参数；

其中，引气通道用于将机匣与火焰筒之间的气体导出至排气测量段内，并在排气测量段的内壁面形成冷却气膜。

进一步地，火焰筒包括内筒壁和外筒壁，机匣包括内机匣和外机匣，引气通道包括第一通道和第二通道；

其中，第一通道设在固定板上位于内筒壁和内机匣之间的区域，以向排气测量段导出内环腔引气；第二通道设在固定板上位于外筒壁和外机匣之间的区域，以向排气测量段导出外环腔引气。

进一步地，第一通道和第二通道各自的总截面积可调，以调整火焰筒出口的气体、内环腔引气和外环腔引气的流量分配比例符合预设比例范围。

进一步地，燃烧室试验装置还包括螺纹堵头，第一通道和/或第二通道包括螺纹孔，以通过螺纹堵头拧入或拧出螺纹孔改变通道的截面积。

进一步地，引气通道为孔、缝或通槽。

进一步地，第一通道包括至少一排排沿试验段周向间隔布置的孔，第二通道包括多条沿试验段周向间隔布置的缝，单条缝沿试验段周向延伸。

进一步地，引气通道与排气测量段内壁面之间在径向上保持预设间隙。

进一步地，试验段的出口端设有第一法兰，排气测量段的进口端设有第二法兰，试验段与排气测量段通过第一法兰和第二法兰对接安装；第一法兰和第二法兰上均设有冷却通道，用于通入冷却介质进行冷却。

进一步地，冷却通道环绕第一法兰和第二法兰的整个周向设置，冷却通道下部设有介质进口，上部设有介质出口。

进一步地，燃烧室试验装置还包括：

温度检测部件，成对地设于第一法兰和第二法兰在周向上相对应的位置；和