一种环形回流燃烧室火焰筒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于涡轮发动机技术领域，涉及一种环形回流燃烧室火焰筒。
【背景技术】
[0002]燃烧室火焰筒是小型涡轮发动机的关键部件之一，主要功能是使压气机出来的压缩空气在燃烧室中和燃料混合，形成可燃混合气进行燃烧。使燃烧的化学能转变成气体的热能，提高气体的温度，以便在涡轮中做功。
[0003]大部分回流燃烧室内采用单旋流器来稳定火焰。本发明采取另一种稳定火焰的方式，即分布在火焰筒外侧的主燃孔与轴向成30°角斜向头部，这个角度的存在可以使进入主燃区的气流产生回流来稳定火焰，由于本发明针对小型发动机(发动机直径在200mm左右)，所以采用这种简单的方法也可以达到稳定火焰的作用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的:提供一种结构较简单、紧凑的小型涡轮发动机环形回流燃烧室火焰筒。
[0005]本发明的技术方案:一种环形回流燃烧室火焰筒，其特征在于:通过定位孔(6)将火焰筒与机匣固定，且机匣与火焰筒同中心轴。气流从涡轮出来进入机匣与火焰筒的间隙区域，然后通过主燃孔(I)、补燃孔(2)和掺混孔(3)进入火焰筒内部，在火焰筒头部的喷嘴安装孔(5)上安装有燃油喷嘴，燃油通过喷嘴供入火焰筒内，在点火器安装孔(4)上安装有点火器，点燃火焰筒内的燃油空气混合物。
[0006]与普通的环形燃烧室相比，燃烧后的气体在火焰筒内经过一个180°的回流，外环腔流动与火焰筒内的主流流动相反，而内环腔的流动与主流相同。在内环腔中，由于气流从头部折转，导致其压力比外环腔低，因此火焰筒内的流动控制需要格外仔细。基于这个原因，本发明将分布在火焰筒外侧的主燃孔与轴向成30°角斜向头部，这个角度的存在可以使进入主燃区的气流产生回流来稳定火焰
[0007]本发明的有益效果:这种环形回流燃烧室布局的发动机轴距可以显著缩短，可以有效利用燃烧室的容积，并使燃烧室的结构更加紧凑。同时，避免采用旋流器来作为稳定火焰的装置，使燃烧室的结构简化。
【附图说明】
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[0008]图1是本发明的结构示意图；
[0009]图2是本发明工作时的气流流向示意图。
[0010]其中，1-主燃孔、2-补燃孔、3-掺混孔、4-点火器安装位置、5-喷嘴安装位置、6-定位孔、7-排气口。
【具体实施方式】
[0011]下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0012]在燃烧室的头部沿圆周轴向均匀分布8个较大的孔，在8个孔的每个孔的周向均匀分布8个小孔，8个较大的孔装有8个溢流喷嘴，物理上来说是靠压力雾化的离心喷嘴，用来供给燃烧室雾化燃油，周围的8个小孔用来冷却喷嘴和吹除积炭。
[0013]在燃烧室轴向，从头部开始，外环有5排孔，第一排和第二排为主燃孔，这两排孔交错排列并与轴向有30°的夹角斜向头部，这一角度使气流进入燃烧室时产生旋流，在头部形成回流区，燃烧时能稳定火焰，维持燃烧室连续不断燃烧。由这两排孔进入的空气构成燃烧室的主燃区。第三排和第四排为补燃孔，并交错排列，这些孔给燃烧室补充相应的空气构成燃烧室的补燃区，同时起冷却壁面的作用。最后一排是掺混孔，进入燃烧室的空气与高温热燃气掺混，降低了燃烧室出口气流的温度。
[0014]同时，燃烧室内环有4排孔，所起作用分别与外环上孔的作用相同，经掺混区以后的空气，不但温度降至涡轮工作能承受的温度，而且温度分布较均匀。燃烧室径向还有3个定位孔，径向还有一个装点火电嘴的孔。
[0015]燃烧室的形式为环形回流燃烧室，机匣形成燃烧室空腔的外侧壁，由机匣和轴套形成燃烧室空腔，压气机出口的气流先经过燃烧室的后部，然后流向燃烧室头部，而燃烧室内部的气流是从头部向燃烧室后部流，因此是回流，气流流向见图2。对于小型回流燃烧室，进气孔的存在使进入到火焰筒内的气流产生旋流，从而起到稳定火焰的作用。
[0016]这种环形回流燃烧室火焰筒较一般燃烧室结构简单、紧凑，重量轻，对小型发动机燃烧室的研制有重要的意义，并具有一定的通用性和较好的实用价值。
【主权项】
1.一种环形回流燃烧室火焰筒，整体为环形筒状结构，其上分布有主燃孔(I)、补燃孔(2)、掺混孔(3)、点火器安装孔(4)、喷嘴安装孔(5)、定位孔(6);其特征在于:火焰筒内环靠近喷嘴安装孔(5)位置分周向布一排主燃孔(I)共48个，外环周向分布两排主燃孔(1)，每排32个，外环主燃孔与火焰筒轴向呈30°夹角；外环和内环同时周向分布两排补燃孔(2)，外环每排32个，内环每排各24个；外环补燃孔(2)前部为掺混孔(3)，周向16个均布；通过定位孔(6)将火焰筒与机匣固定，且机匣与火焰筒同中心轴，气流从压气机出来进入机匣与火焰筒的间隙区域，然后通过主燃孔(1)、补燃孔(2)和掺混孔(3)进入火焰筒内部，在火焰筒头部的喷嘴安装孔(5)上安装有燃油喷嘴，燃油通过喷嘴供入火焰筒内，在点火器安装孔(4)上安装有点火器，点燃火焰筒内的燃油空气混合物，燃烧后的气体在火焰筒内经过一个180°的回流，从排气口(7)排出进入涡轮导向器中。
【专利摘要】本实用新型是一种环形回流燃烧室火焰筒，这种火焰筒与外机匣构成燃烧室，主要用于小型涡轮发动机，功能是使压气机出来的压缩空气在燃烧室中和燃料混合，形成可燃混合气进行燃烧。使燃烧的化学能转变成气体的热能，提高气体的温度，以便在涡轮中做功。这种火焰筒的结构与一般燃烧室火焰筒相比，具有体积小、结构简单且紧凑的特点，具有较大的实际应用价值。
【IPC分类】F23R3-42
【公开号】CN204460285
【申请号】CN201420752874
【发明人】王向阳, 樊小倩, 朱家桢
【申请人】中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月3日