一种火焰稳定器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空燃气涡轮发动机加力燃烧室火焰稳定技术，特别是涉及一种火焰稳定器。
【背景技术】
[0002]涡轮喷气发动机加力燃烧室，主要利用钝体火焰稳定器稳定和传播火焰。目前火焰稳定器主要采用V形槽稳定器，在涡轮风扇发动机加力燃烧室中，经发动机外涵流入加力燃烧室的气流温度较低，一般不超过250°c。
[0003]在如此低温的气流中，从加力外涵燃油喷嘴喷入的燃油，由于蒸发条件不好，大量液态燃油无法蒸发，导致火焰稳定器回流区内混气油气比较贫，且稳定器表面液态油膜流动和蒸发状态不好控制，造成回流区内油气比变化难于控制，对加力点火和稳定燃烧性造成不利影响。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供了一种火焰稳定器，至少解决现有火焰稳定器回流区内混气油气比较贫的问题。
[0005]本发明的技术方案是:
[0006]—种火焰稳定器，位于加力燃烧室外涵处，是由内外涵交界处的环形火焰稳定器向外延伸的径向火焰稳定器，所述火焰稳定器具有第一壁面和第二壁面，所述第一壁面和第二壁面以所述环形火焰稳定器轴向平面对称分布，在所述第一壁面和第二壁面上对称开设有多个吸气孔。
[0007]优选的，所述第一壁面和所述第二壁面上的多个吸气孔，均是沿所述环形火焰稳定器的径向方向均匀分布，且所述第一壁面上的每个吸气孔距离所述第一壁面后缘的距离相等，所述第二壁面上的每个吸气孔距离所述第二壁面后缘的距离相等。
[0008]优选的，所述第一壁面上吸气孔到所述第一壁面后缘的距离小于到所述第一壁面前缘的距离，所述第二壁面上吸气孔到所述第二壁面后缘的距离小于到所述第二壁面前缘的距离。
[0009]优选的，所述第一壁面和所述第二壁面上，任意相邻的两个所述吸气孔之间的孔间距与所述吸气孔的直径的比值在I.5?2范围内。
[0010]优选的，所述第一壁面和所述第二壁面上，所述吸气孔的直径为所述火焰稳定器尾缘宽度的0.1?0.25倍。
[0011]本发明的优点在于:
[0012]本发明的火焰稳定器，通过在第一壁面和第二壁面上对称开设有多个吸气孔，可利用回流区内的低压空气抽吸稳定器壁面附近的液态燃油，有利于拓宽稳定器的贫油熄火边界;同时，还能提高回流区内质量和能量交换率、稳定器燃烧效率，并拓宽稳定燃烧范围。
【附图说明】
[0013]图1是环形火焰稳定器与本发明径向火焰稳定器整体结构示意图；
[0014]图2是本发明一个径向火焰稳定器与环形火焰稳定器连接示意图；
[0015]图3是本发明一个径向火焰稳定器的结构示意图；
[0016]图4是图3中A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0017]为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0018]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0019]下面结合附图1至图4对本发明火焰稳定器做进一步详细说明。
[0020]本发明提供了一种火焰稳定器，位于加力燃烧室外涵处，是由内外涵交界处的环形火焰稳定器I向外(径向)延伸的径向火焰稳定器。
[0021]火焰稳定器具有第一壁面21和第二壁面22，第一壁面21和第二壁面22以环形火焰稳定器I轴向平面对称分布，其中，轴向平面指的是该平面在环形火焰稳定器I上的投影与环形火焰稳定器I的中心轴线重合;另外，在第一壁面21和第二壁面22上对称开设有多个吸气孔23。
[0022]本发明的火焰稳定器，通过在第一壁面21和第二壁面22上对称开设有多个吸气孔23，当稳定器表面增加吸入孔23后，可利用回流区内的低压空气抽吸稳定器壁面附近的液态燃油，有利于拓宽稳定器的贫油熄火边界；同时，还能提高回流区内质量和能量交换率、稳定器燃烧效率，并拓宽稳定燃烧范围。
[0023]火焰稳定器属于涡轮喷气发动机中非常重要的部件，一点点很小的改变都会对发动机的性能造成很大的影响；因此，在不付出创造性劳动的前提下，本领域普通技术人员很难想到采用例如本发明中在火焰稳定器上开设多个吸气孔23，以解决以前加力燃烧室中蒸发条件不好，大量液态燃油无法蒸发等问题。
[0024]进一步，经过研究发现，影响上述稳定器燃烧性能的主要结构参数，除稳定器槽宽外，还有吸气孔23的大小、数量和位置。例如，吸气孔23直径过大或过小，均不利于燃烧性能；当吸气孔23直径过大时，将对回流区流场结构造成大的破坏，导致局部回流区消失或回流区长度缩短，造成油汽混气在回流区内停留时间不足，导致燃烧效率下降甚至火焰无法维持和熄火;吸气孔23直径过小，又起不到抽吸油气和增加回流区内质量/能量交换的作用。
[0025]因此，本发明的火焰稳定器中，在第一壁面21和第二壁面22上的多个吸气孔23，均是沿环形火焰稳定器I的径向方向均匀分布，且第一壁面21上的每个吸气孔23距离第一壁面21后缘的距离相等，第二壁面22上的每个吸气孔23距离第二壁面22后缘的距离相等。
[0026]进一步，第一壁面21上吸气孔23到第一壁面21后缘(图3的右侧边缘)的距离小于到第一壁面21前缘的距离；同理，第二壁面22上吸气孔23到第二壁面22后缘的距离小于到第二壁面22前缘的距离。
[0027]进一步，第一壁面21和第二壁面22上，任意相邻的两个吸气孔23之间的孔间距与吸气孔23的直径的比值在1.5?2范围内。另外，第一壁面21和第二壁面22上，吸气孔23的直径为火焰稳定器尾缘宽度(如图4中a所示的距离)的0.1?0.25倍。其中，第一壁面21和第二壁面22上的开孔数量是根据火焰稳定器的长度以及上述各个条件结合而定，通常的火焰稳定器在为5?15个左右。
[0028]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种火焰稳定器，位于加力燃烧室外涵处，是由内外涵交界处的环形火焰稳定器(I)向外延伸的径向火焰稳定器，其特征在于:所述火焰稳定器具有第一壁面(21)和第二壁面(22)，所述第一壁面(21)和第二壁面(22)以所述环形火焰稳定器(I)轴向平面对称分布，在所述第一壁面(21)和第二壁面(22)上对称开设有多个吸气孔(23)。2.根据权利要求1所述的火焰稳定器，其特征在于，所述第一壁面(21)和所述第二壁面(22)上的多个吸气孔(23)，均是沿所述环形火焰稳定器(I)的径向方向均匀分布，且所述第一壁面(21)上的每个吸气孔(23)距离所述第一壁面(21)后缘的距离相等，所述第二壁面(22)上的每个吸气孔(23)距离所述第二壁面(22)后缘的距离相等。3.根据权利要求2所述的火焰稳定器，其特征在于，所述第一壁面(21)上吸气孔(23)到所述第一壁面(21)后缘的距离小于到所述第一壁面(21)前缘的距离，所述第二壁面(22)上吸气孔(23)到所述第二壁面(22)后缘的距离小于到所述第二壁面(22)前缘的距离。4.根据权利要求3所述的火焰稳定器，其特征在于，所述第一壁面(21)和所述第二壁面(22)上，任意相邻的两个所述吸气孔(23)之间的孔间距与所述吸气孔(23)的直径的比值在1.5?2范围内。5.根据权利要求4所述的火焰稳定器，其特征在于，所述第一壁面(21)和所述第二壁面(22)上，所述吸气孔(23)的直径为所述火焰稳定器尾缘宽度的0.1?0.25倍。
【专利摘要】本发明涉及航空燃气涡轮发动机加力燃烧室火焰稳定技术，特别是涉及一种火焰稳定器，至少解决现有火焰稳定器回流区内混气油气比较贫的问题。火焰稳定器位于加力燃烧室外涵处，是由内外涵交界处的环形火焰稳定器向外延伸的径向火焰稳定器；具有对称分布的第一壁面和第二壁面，在第一壁面和第二壁面上对称开设有多个吸气孔；可利用回流区内的低压空气抽吸稳定器壁面附近的液态燃油，有利于拓宽稳定器的贫油熄火边界；同时，还能提高回流区内质量和能量交换率、稳定器燃烧效率，并拓宽稳定燃烧范围。
【IPC分类】F23R3/18
【公开号】CN105546578
【申请号】CN201510995560
【发明人】李孝堂, 李江宁
【申请人】中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月25日