[发明专利]一种波浪形带锯齿双V型火焰稳定器

说明书

本发明涉及一种波浪形带锯齿双V型火焰稳定器，主要由前V型面、锯齿缘、后V型面和第一尾缘组成，整体具波浪形几何特征，含3~5个波长，锯齿缘为前V型面的尾缘。本发明的优点和取得的有益效果为：采用该波浪形带锯齿双V型火焰稳定器，火焰稳定性好，燃烧效率高。

技术领域

本发明涉及一种波浪形带锯齿双V型火焰稳定器，其可用于航空发动机的加力燃烧室，属于航空技术领域。

背景技术

喷气式航空发动机的加力燃烧室采用火焰稳定器稳定火焰组织燃烧，火焰稳定器的性能是加力燃烧室性能的决定性影响因素。加力燃烧室大多采用结构简单的V型火焰稳定器。常规V型火焰稳定器虽结构简单易加工制造，但因其产生卡门涡街型回流涡，其回流涡稳定性较差，导致某些情况下火焰稳定性较差，局部燃烧不稳定也会降低燃烧效率，且回流涡交替脱落对流场的扰动也引起了额外的流动损失。

在常规V型火焰稳定器基础上，出现很多改进的V型火焰稳定器，双V型火焰稳定器即是其中一种。双V型火焰稳定器相比常规V型火焰稳定器，火焰稳定性更好，燃烧效率更高。但双V型火焰稳定器富油燃烧性能较差，易因回流区局部富油出现燃烧不稳定甚至熄火。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波浪形带锯齿双V型火焰稳定器，使双V型火焰稳定器呈波浪形，且带锯齿形构造，以提高火焰稳定性，增大燃烧效率。

本发明通过如下技术方案实现。

一种波浪形带锯齿双V型火焰稳定器，主要由前V型面、锯齿缘、后V型面和第一尾缘组成，整体具波浪形几何特征，含3~5个波长，锯齿缘为前V型面的尾缘。

进一步，所述的波浪形带锯齿双V型火焰稳定器，展长由具体发动机确定，壁厚1~2.5mm，在形成锯齿缘之前，其各处横截面形状相同，前V型面宽20~25mm，前V型面夹角50°~65°，前V型面圆角半径3.5~6mm，后V型面和第一尾缘相连分为两片位于前V型面两侧，后V型面宽28~33mm，后V型面夹角28°~33°，第一尾缘宽34~39mm，第一尾缘夹角50°~65°，沿前后方向，后V型面前缘距前V型面的V型面交线9.5~11.5mm，第一尾缘后缘距后V型面前缘18.5~22.5mm。

进一步，所述的波浪形几何特征，在波峰位置起始和终止，波浪形为在锯齿形波的波峰和波谷倒圆角得到，圆角半径15~30mm，锯齿形波振幅为6~15mm。

进一步，所述的锯齿缘，是一条锯齿线由前往后拉伸出型面，在前V型面两侧对前V型面进行分割，形成前V型面的尖锐尾缘，再以一个统一的内斜切角对前V型面的尖锐尾缘进行斜切，最终得到锯齿缘，内斜切角为12.5°~15°，锯齿线中线距离火焰稳定器中面7.5~8.5mm，锯齿线波长为火焰稳定器展长的1/12~1/8，振幅2.7~3.5mm，以波谷起止，波谷圆角半径3~5mm，波峰圆角半径1.5~2.5mm。

与现有技术相比，本发明的优点和取得的有益效果为：

第一，火焰稳定性好。双V型火焰稳定器富油燃烧性能较差，易因回流区局部富油出现燃烧不稳定甚至熄火。波浪形带锯齿双V型火焰稳定器产生K-H型回流涡，其回流涡稳定性更好。且回流涡在展向有分量，波峰、波谷回流区之间存在热质对流传输，而前V型面的锯齿缘强化了对前、后V型面之间气流的扰动，这些都有利于回流区内燃油的雾化、蒸发和掺混，使油气混合物更均匀，避免出现局部富油区，因而火焰稳定性更好。

第二，燃烧效率高。双V型火焰稳定器富油燃烧性能较差，易因回流区局部富油出现燃烧不稳定甚至熄火，因而会降低燃烧效率。波浪形带锯齿双V型火焰稳定器产生的K-H型回流涡在展向有分量，波峰、波谷回流区之间存在热质对流传输，而前V型面的锯齿缘强化了对前、后V型面之间气流的扰动，这些有利于回流区内燃油的雾化、蒸发和掺混，使油气混合物更均匀，因而回流区后燃烧更稳定且燃烧效率更高。

附图说明

图1为本发明中波浪形带锯齿双V型火焰稳定器的等轴视图。