06第六讲__航空发动机核心机——燃烧室.pptVIP

调试时需要大型气源； 采用单个燃油喷嘴，燃油—空气匹配不够好； 火焰筒刚性差； 装拆维修困难。 气动布局较差，扩压器设计较困难； 也有联焰管，点火性能不好； 出口燃气周向温度场不如环形燃烧室好； 比环形燃烧室结构质量大。 迎风面积最大，空间利用率低，质量最大； 与轴流压气机出口环形气流配合不好，很难得到周向均匀的温度场； 需要联焰管，空中点火起动性能最差； 压力损失最大。 主 要 缺 点 与压气机配合获得最佳的气动设计，压力损失最小； 空间利用率最高，迎风面积最小； 可得到均匀的出口周向温度场； 无需联焰管，点火时容易传焰。 迎风面积最小； 用含1~3个火焰筒的试件就可以做试验，无需很大的气源 供油和供气匹配较好； 外壳是承力件，有利于提高发动机的强度和刚性。 调试用气量少； 单个喷嘴容易与气流配合达到要求； 单独的小燃烧室本身强度和刚性好； 装拆维护方便。 主 要 优 点 火焰筒和壳体都是同心环形结构，无需联焰管 把几个单独的火焰筒放在一个环形外壳内。火焰筒之间有联焰管进行传焰 每个圆管火焰筒有各自的外壳，组成一个单管。各个单管燃烧室之间有联焰管进行传焰。 结 构 特 点 环形燃烧室 环管燃烧室 单管燃烧室 燃烧室基本构件 燃烧室由： 扩压器、壳体、火焰筒、燃油喷嘴和点火器等基本构件组成 1、扩压器 功用：降低从压气机流出的气流速度，以利于组织燃烧。 气流在扩压器的扩张形通道里面减速增压。 一级扩压的扩压器； 二级扩压的扩压器； 突扩扩压器。 一级扩压的扩压器 二级扩压的扩压器 突扩扩压器 2、燃烧室壳体 燃烧室壳体用来构成二股气流通道，在环管和环形燃烧室中，燃烧室壳体由内、外壳体组成，为空气分流、掺混和混气形成提供空间。 形成环形空间 * 成都航空职业技术学院 航空发动机原理和结构 * 航空发动机核心机 燃 烧 室 主要内容 燃烧基本理论（油气比） 燃烧室基本类型 燃烧室基本构件的结构 排气污染及减少排气污染的主要措施 燃烧室主要零件常用材料和防护涂层 余气系数 实际空气量和理论空气量之比。 单位质量的燃料完全燃烧所需的空气量， 称为理论空气量 为保证燃料完全燃烧，所供应的空气量， 称为实际空气量 空气流量 燃油流量 余气系数 指在燃烧过程中实际供给的燃料质量流量和空气质量流量之比。 油气比 油气比 实际燃料量和理论燃料量之比 当量比 余气系数 当量比 燃烧室 用来将燃油中的化学能转变为热能，将压气机增压后的高压空气加热到涡轮前允许的温度，以便进入涡轮和排气装置内膨胀做功。 在整个燃气涡轮发动机的热力循环中，燃烧室完成加热过程。 燃烧室恶劣的工作环境 燃烧过程是在高速气流（ ）和贫油混合气（ ）中进行； 燃烧室的零件是在高温、高负荷下工作，承受由气体力、惯性力产生的静载荷和振动载荷，还受热应力和热腐蚀的作用。 燃烧室设计的主要要求 点火可靠 燃烧稳定 燃烧完全 燃烧室出口温度场符合要求 压力损失小 尺寸小、重量轻 排气污染少 1、点火可靠 在启动发动机和空中再点火时，要求燃烧室能可靠地点火，迅速启动并转入正常工作。 点火高度：飞机在空中熄火后重新可靠启动的高度； 点火特性线：在一定进气条件下，可靠点火的混气浓度范围所形成的点火包线，用余气系数表示。 2、燃烧稳定 要求燃烧室在点燃以后，必须在规定的全部飞行高度、速度范围内都能稳定燃烧，不被吹熄。 衡量燃烧稳定性，是指在一定的进口气流参数条件下，稳定燃烧的混气浓度范围。稳定燃烧的混气浓度范围越宽，表示燃烧稳定性越好。 气象条件和机动飞行会造成燃烧室进口气流不稳定，不均匀； 发射武器或机动飞行时操纵油门杆过猛造成燃烧室瞬时过分富油和贫油； 加力燃烧室的振荡燃烧，使燃烧不稳定，甚至导致燃烧室结构损坏 恶劣的工作条件 3、燃烧完全 从经济性考虑，希望供入燃烧室的燃料能完全燃烧，使化学能尽可能的完全释放出来，转变为热能，并用于加热工质，提高发动机的作功能力。 衡量燃烧完全程度，常用燃烧完全系数和燃烧效率来表示 燃烧完全系数：燃料燃烧时实际放热量和燃料完全燃烧时的理论放热量之比； 燃烧效率：燃料燃烧时，实际用于加热的工质的热量和燃料完全燃烧时的理论放热量之比。 4、燃烧室出口温度场符合要求 除燃烧室点火过程的短时间以外，火焰不得伸出火焰筒； 沿圆周方向，温度尽可能均匀； 沿叶高（径向）温度符合等强度要求。 5、压力损失小 压力损失主要包括气流流动过程中由于摩擦、掺混、突扩和进气等造成的流阻损失，以及由于燃烧加热引起的热阻损失。 使气流总压下降，影响发动机的推力和经济性。 6、尺寸小、重量轻 减少重量，可以提高发动机的推重比，增加飞机机动性； 缩短长度，不仅