[发明专利]自带冷却结构的射流套管

说明书

本发明的自带冷却结构的射流套管，属于火焰筒主燃区提供空气部件的技术领域，解决现有技术中的产品降低主燃区燃烧效率的技术问题。包括中空结构设置的筒体，所述筒体安装在火焰筒周向预设位置处，且所述筒体插入火焰筒后，两端均留有伸出段，即为，第一伸出段和第二伸出段，其中：所述第一伸出段用于所述筒体的安装，所述第二伸出段用于改变输送至火焰筒内空气的流动方向，且朝向火焰筒内的燃烧区进行输送，用以提高主燃区的氧气含量。所述中空结构设置的筒体上开有第一凹槽和弧形连通槽，用于形成贴火焰筒内壁的隔温膜，以降低射流套管下游的火焰筒壁温。本案用以确保主燃区的燃烧效率及避免火焰筒局部超温。

技术领域

本发明属于火焰筒主燃区提供空气部件的技术领域，尤其涉及一种自带冷却结构的射流套管。

背景技术

航空发动机主燃烧室火焰筒大孔射流对燃烧室回流区的形成、油气掺混及出口温度场的调节具有重要作用，其中大孔射流深度是影响燃烧综合性能的关键因素。随着现代发动机主燃烧室长高比逐渐减小以及火焰筒头部进气流量的增加，随之而来是火焰筒大孔进气相对流量的减小，造成火焰筒大孔空气射流深度不足问题凸显。

针对火焰筒大孔射流深度不足问题，主燃烧室火焰筒主燃孔或掺混孔常采用射流套管结构以提高大孔的空气流量系数，增强二股环腔冷却空气的穿透深度。但由于射流套管深入火焰筒内，阻断了冷却气膜对火焰筒壁面的覆盖保护，使射流套管下游处的火焰筒壁直接暴露在高温环境下，导致射流套管下游处的火焰筒壁面出现高温区而发生烧蚀；另外，深入火焰筒内部的射流套管受到高温燃气的冲刷，也易造成射流套管热端壁面的超温或烧蚀。

主燃烧室火焰筒壁面烧蚀或烧穿影响燃烧室综合性能及发动机整机性能，甚至损坏发动机及危害飞行安全。目前国内、外发动机面对火焰筒壁面烧蚀的问题均采用更换火焰筒的方式进行维护，火焰筒大孔射流套管烧蚀解决办法是采用修磨或更换的方式进行维护，火焰筒烧蚀维护成本高昂。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自带冷却结构的射流套管，解决现有技术中的产品降低主燃区燃烧效率的技术问题。本案的技术方案有诸多技术有益效果，见下文介绍：

提供一种自带冷却结构的射流套管，包括中空结构设置的筒体及安装筒，所述安装筒与所述筒体一体式结构设置，所述筒体安装在火焰筒周向预设位置处，且所述筒体插入火焰筒后，两端均留有伸出段，即为，第一伸出段和第二伸出段，其中：

所述第一伸出段用于所述筒体的安装，所述第二伸出段用于改变输送至火焰筒内空气的流动方向，且朝向火焰筒内的燃烧区进行输送，用以提高主燃区的氧气含量；

在所述筒体周向且沿轴向方向开设有第一凹槽，所述第一凹槽一端伸出火焰筒壁且延伸至近邻所述安装筒顶面，另一端近邻所述筒体底端，所述第一凹槽的槽口朝向气流背向，避免火焰筒上近邻所述筒体位置的内壁被高温燃气所烧蚀；

在安装筒和筒体上且在预设位置开设有弧形结构设置的且以倾斜方式设置的连通槽，所述连通槽一端近邻所述安装筒顶面，另一端延伸至所述筒体底面，且所述连通槽的数量为两个，两个所述连通槽沿所述第一凹槽对称设置，每个所述连通槽顶面的起始位置分别与所述第一凹槽相距90°圆弧弧长，用以改变流出所述第一凹槽的气流方向，使第一凹槽内流出的冷却空气在火焰筒内壁上形成隔温膜。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：

本案通过筒体的设置替代现有技术中气流孔，并且筒体底端伸入火焰筒内，改变冷气射入火焰筒内的深度，沿火焰筒径向方向上的深度，提供充足的空气，确保主燃区的燃烧效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。