航空发动机工程通论-环形燃烧室

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：图3-13环形燃烧室1—火焰筒；2—燃烧室外机匣；3—涡轮导向器叶片；4—涡轮机匣安装边；5—稀释空气孔；6—燃油总管；7—压气机机匣安装边；8—燃油喷嘴；9—燃烧室内机匣；10—高压气机出口导向叶片图3－13 给出了典型双壳概念的航空发动机燃烧室的构造。在燃烧室温度改变时，火焰筒会产生热膨胀。

环形燃烧室的特点是只有一个环形火焰筒，如图3－13 所示，因此扩大了燃烧室内的火焰空间，燃烧室的长度可缩短四分之一，所需要的冷却空气量减少了约15%，可大大减轻重量和节省生产成本，且消除了各个燃烧室之间的燃烧传播问题。这是当今航空发动机普遍采用的燃烧室类型。

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图3-13　环形燃烧室(https://www.chuimin.cn)

1—火焰筒；2—燃烧室外机匣；3—涡轮导向器叶片；4—涡轮机匣安装边；5—稀释空气孔；6—燃油总管；7—压气机机匣安装边；8—燃油喷嘴；9—燃烧室内机匣；10—高压气机出口导向叶片

图3－13 给出了典型双壳概念的航空发动机燃烧室的构造。外壳，即燃烧室机匣，其内面是热的高压空气；而内壳（火焰筒）则将高温燃气与外壳隔开。火焰筒主要承受热负荷，介于未燃气与燃气之间。火焰筒温度在800～1 000 ℃，这种状况也会使火焰筒薄壁（1～2 mm）产生较大的热梯度，并因此在火焰筒上形成热诱导应力。发动机每次在改变动力的大小时，火焰筒的温度与应力也会相应改变。正常运行时火焰筒总处于波动温度中，最终疲劳限制了它的寿命。空气流强加给火焰筒的机械应力相对较低，为燃烧室进口压力的4%～5%（火焰筒内外气流压力之差），主要源于冷却、掺混的空气加速穿过火焰筒上的系列小孔以及燃油喷射等产生的压差。

对于火焰筒，通常在后端固定，而前端则通过穿过外壳的喷嘴杆支撑，喷嘴杆则被固定于机匣上。在燃烧室温度改变时，火焰筒会产生热膨胀。为了适应这种膨胀，燃烧室前端会沿燃油喷嘴的纵向滑动。

航空发动机工程通论-环形燃烧室

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