[发明专利]一种火焰筒空气流量调控结构

说明书

本发明属于燃气涡轮发动机技术领域，特别涉及一种火焰筒空气流量调控结构，所述空气流量调控结构包括进气帽和调控套筒，所述进气帽为回转体结构，通过表面周向设置的多组第一进气槽连通火焰筒和机匣；所述调控套筒转动设置在所述进气帽的顶部，调控套筒通过控制第二进气槽与进气帽上的第一进气槽的相对位置，对进入进气帽的空气流量进行调控，从而控制进入火焰筒的空气流量。采用本发明的火焰筒空气流量调控结构的设计，能够有能根据单个头部的燃油流量，调控对应主燃孔和掺混孔的空气流量，以改善燃烧质量，从而降低污染排放；改善温度场分布，降低出口温度分布系数。

技术领域

本发明属于燃气涡轮发动机技术领域，特别涉及一种火焰筒空气流量调控结构。

背景技术

燃烧室火焰筒是用来控制燃油和空气燃烧，控制空气流量分配，组织燃烧及冷却空气膜的腔体。航空发动机燃烧室火焰筒一般包括火焰筒外环、火焰筒内环、火焰筒头部及涡流器。冷却空气由气膜孔进到火焰筒，在火焰筒壁面形成空气膜，用以阻隔高温燃气与火焰筒壁面直接接触。

在传统的发动机燃烧室设计方案中，主燃区燃烧空气大部分是由主燃孔射流供给的，燃气的掺混是通过掺混孔射流完成的。当试验件加工完成后，每个头部所对应的主燃孔和掺混孔的流量就已固定，无法实现更改。从而无法根据每个头部的燃油流量进行灵活地调控助燃空气流量，进而无法控制该区域的燃烧情况。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种火焰筒空气流量调控结构，所述流量调控结构设置于火焰筒壁面和机匣壁面之间，用于控制通入火焰筒内部的空气流量，所述空气流量调控结构包括：

进气帽，所述进气帽为回转体结构，通过表面周向设置的多组第一进气槽连通火焰筒和机匣；

调控套筒，转动设置在所述进气帽的顶部，且所述调控套筒的周向对应所述第一进气槽设有第二进气槽，所述流量调控结构通过改变第一进气槽和第二进气槽的交叉面积控制空气流量。

优选的，所述火焰筒上设有火焰筒进气孔，所述进气帽固定安装在所述火焰筒进气孔上。

优选的，所述进气帽包括环形壳体，所述环形壳体为圆柱型结构，且两端设有开口，顶部开口位置固定设置有端部密封板；

所述环形壳体的底部固定安装在火焰筒壁面上，环形壳体的顶部转动连接所述调控套筒；

所述第一进气槽周向设置在所述环形壳体上。

优选的，所述环形壳体的外圆周面上还设有主气孔。

优选的，所述主气孔的开口面积大于所述第一进气槽。

优选的，所述调控套筒包括：

套筒，转动设置在所述进气帽上，所述套筒上设有第二进气槽，对应所述第一进气槽进行设置；

柱体，设置在所述套筒的顶部中心位置，用于连接旋动块；

旋动块，所述旋动块对称设置在所述柱体的顶部两侧，所述调控套筒通过所述旋动块连接控制组件，所述控制组件用于带动调控套筒转动。

优选的，所述空气流量调控结构还包括控制组件，所述控制组件包括：

旋转器，所述旋转器的底部连接调控套筒，用于控制调控套筒进行转动；

安装座，固定安装在所述机匣的壁面开口处，所述旋转器通过所述安装座与机匣壁面相连。

优选的，所述旋转器包括上座体和下座体；

所述上座体和下座体固定连接，所述下座体的外侧通过螺纹连接的方式与所述安装座相连，所述上座体与外部驱动结构相连。

优选的，所述上座体和下座体的连接面位置设有密封端面，所述密封端面通过C形垫片抵触所述安装座。