[发明专利]一种增压器试验用推力燃烧室火焰筒结构

摘要

本发明公开了一种增压器试验用推力燃烧室火焰筒结构，包括火焰筒外壳（1）、火焰筒内壳（2）两部分，还包括气膜冷却槽结构（3）、喷嘴旋流器和二级扩压器等功能结构；火焰筒内壳（2）主燃区（11）、掺混区（12）、冷却过渡区Ⅰ（13）、冷却过渡区Ⅱ（14）两两之间，通过一种带导流槽的曲线长方孔的新型气膜冷却槽结构（3）连接，其中长方孔进气通道截面积所占比例较大；以上4个区域的气体流通截面积，占火焰筒外壳（1）相应位置截面积的比例较大；火焰筒外壳（1）和火焰筒内壳（2）均为4.5mm厚。本发明增加了火焰筒的结构强度，减少了积碳的产生，提高了燃油经济性，改善了火焰筒壁的散热效果，提高了燃烧室和火焰筒整体的耐受温度。

主权项

一种增压器试验用推力燃烧室火焰筒结构，包括火焰筒外壳（1）、火焰筒内壳（2）两部分，其特征在于，还包括气膜冷却槽结构（3）、喷嘴旋流器和二级扩压器等功能结构；火焰筒外壳（1）和火焰筒内壳（2），均以同一中心轴对称，火焰筒外壳（1）各段半径大于火焰筒内壳（2）对应位置各段半径；火焰筒外壳（1）为表面连续的纺锤形，可以依据形状分为4段：第一段和第三段为圆柱形，第二段和第四段为圆锥形（截面可为等腰三角形，也可为曲线三角形）；第三段半径大于第一段；第二段为扩压器（4），半径逐渐增大；第四段半径逐渐减小；火焰筒外壳（1）前端以法兰圆盘（5）密封，喷嘴（9）位于火焰筒外壳（1）第一段侧壁；火焰筒外壳（1）前端后端以法兰圆环（6）密封，内圆环固定火焰筒内壳（2）冷却过渡区Ⅱ（14）的出口；火焰筒内壳（2）为表面连续的纺锤形，可以依据位置和功能分为5段：第一段扩压器（7）位于火焰筒外壳（1）第二段扩压器（4）的对应位置，为类似的半径逐渐增大的圆锥形，内设一个旋雾器（8），一端通过一根部分位于中心轴上、部分垂直弯曲的导管（10）与喷嘴（9）相连通，另一端通过一个更小的圆锥形结构与第二段主燃区（11）相连通，喷嘴旋流器即由喷嘴（9）、旋雾器（8）和连通二者的导管（10）组成；第二段主燃区（11）、第三段掺混区（12）、第四段冷却过渡区Ⅰ（13），均位于火焰筒外壳（1）第三段的圆柱形内，其中主燃区（11）与掺混区（12）为半径相同的圆柱形，冷却过渡区Ⅰ（13）为半径逐渐减小的圆锥形；第五段冷却过渡区Ⅱ（14）位于火焰筒外壳（1）第四段的对应位置，也为类似的半径逐渐减小的圆锥形；二级扩压器即由火焰筒外壳（1）第二段扩压器（4）、火焰筒内壳（2）第一段扩压器（7）、连通旋雾器（8）和主燃区（11）的一个更小的圆锥形结构组成；火焰筒内壳（2）前端密封，仅在中心轴上设一导管（10）与喷嘴（9）相连通；火焰筒内壳（2）后端为冷却过渡区Ⅱ（14）的出口，位于法兰圆环（6）的内圆环；在火焰筒外壳（1）第三段圆柱形内，与火焰筒内壳（2）第二段主燃区（11）和第三段掺混区（12）之间的夹层，设有若干个法兰圆环固定连接火焰筒外壳（1）与火焰筒内壳（2），由二者组成一个无相对运动的刚性整体；火焰筒外壳（1）第三段圆柱形外，也设有若干个用于加固及固定刚性整体的法兰圆环（15）；点火口（16），位于火焰筒内壳（2）第二段主燃区（11）一侧，连通主燃区（11）与火焰筒外壳（1）、火焰筒内壳（2）的夹层；用于点火的点火器座（17），位于火焰筒外壳（1）第三段圆柱形与点火口（16）相对应的位置；点火口（16）、点火器座（17），均位于喷嘴（9）同侧；火焰筒内壳（2）第二段主燃区（11）、第三段掺混区（12）、第四段冷却过渡区Ⅰ（13）、第五段冷却过渡区Ⅱ（14）两两之间，并不是光滑无缝连接，而是通过一种新型气膜冷却槽结构（3）连接；所述气膜冷却槽结构（3），为带导流槽的曲线长方孔结构，其中长方孔进气通道截面积占气膜冷却槽结构（3）截面积比例大；火焰筒内壳（2）第二段主燃区（11）、第三段掺混区（12）、第四段冷却过渡区Ⅰ（13）、第五段冷却过渡区Ⅱ（14）的气体流通截面积，占火焰筒外壳（1）相应位置截面积的比例大。