[發(fā)明專利]包括具有球形塞的吸入/排氣閥的用于飛機渦輪引擎的等容燃燒(CVC)室

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380040560.3
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN104508382B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設計）人: 伯納德·洛比克
• 申請（專利權）人: 斯奈克瑪
• 主分類號: F23R7/00
• 分類號: F23R7/00;F02C9/26
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司11234
• 代理人: 宋義興,周偉明

技術領域

本發(fā)明涉及用于飛機渦輪引擎的等容燃燒室的領域。

本發(fā)明應用于任何類型的燃燒引擎，特別是渦輪噴氣引擎、渦輪螺旋槳引擎和開式轉(zhuǎn)子渦輪引擎。

背景技術

通常，飛機渦輪引擎的燃燒室根據(jù)被稱具有等壓燃燒的布雷登循環(huán)來操作。然而，對于在消耗中的特定收益，設想由被稱具有等容燃燒或“CVC”的漢弗萊循環(huán)燃燒室替換布雷登循環(huán)燃燒室。

文獻FR?2945316描述這種CVC燃燒室的一個實施例。該室包括在入口處的受壓氣體進氣閥，所述進氣閥能夠在一打開位置與一關閉位置之間切換，并包括在出口處的燃燒氣體排出閥，所述排氣閥也能夠在一打開位置與一關閉位置之間切換。以同步方式控制該閥的位置，以執(zhí)行漢弗萊循環(huán)的三個連續(xù)階段，即吸入-燃燒-排放。

然而，在根據(jù)現(xiàn)有技術的方案中，吸入和排氣閥的設計經(jīng)證明為可改進的，尤其在堅固性和氣密性方面，該密封性尤其在燃燒階段所觀察到的高增壓過程中存在潛在問題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是相對于現(xiàn)有技術的實施例，至少部分地彌補上述缺點。

為此，本發(fā)明涉及一種飛機渦輪引擎的等容燃燒室，所述室包括受壓氣體進氣閥，所述進氣閥能夠采用一打開位置和其中其防止受壓氣體吸入到室中的一關閉位置，所述室進一步包括燃燒氣體排氣閥，所述排氣閥能夠采用其中其防止燃燒氣體排放到該室外部的關閉位置。

根據(jù)本發(fā)明，吸入和排氣閥中的至少一個包括至少一個球形塞。

本發(fā)明的特征在于，設想了球形塞閥技術，所述技術打破了應用到渦輪引擎燃燒室的傳統(tǒng)方案，并具有高性能的堅固性和氣密性特征。這有利地獲得在使用壽命和整體性能方面的效益，因為已觀察到相對于根據(jù)現(xiàn)有技術的方案，在10％至15％的區(qū)域中，在消耗中的特定收益。

而且，本發(fā)明根據(jù)基于球形塞的單獨旋轉(zhuǎn)的可靠原理，總是優(yōu)選地沿著相同的方向，優(yōu)選地以恒定速度有利地運轉(zhuǎn)。此單獨旋轉(zhuǎn)使得可以與例如吸入、燃燒和排放的漢弗萊循環(huán)階段的執(zhí)行相配合的方式，交替地使氣流可穿過該閥和防止該氣流穿過該閥。非常優(yōu)選地，吸入和排氣閥均根據(jù)本發(fā)明的特定原理進行設計。

優(yōu)選地，燃燒室包括具有圓形截面的圓柱形側壁。限定其中燃燒發(fā)生的殼體的此側壁形狀有利于燃燒流的對稱性和在該殼體中的熱的傳送。而且，這種形狀與關閉在其兩個端部的室的球形塞閥的接合使得可通過例如基本密封元件而獲得滿意的氣密水平。

優(yōu)選地，排氣閥的球形塞具有氣體通道，所述室設計為在導致排氣閥關閉的排氣階段后，可再循環(huán)留存在所述氣體通道中的燃燒氣體。廢氣再循環(huán)(EGR)在隨后的燃燒階段在室中進行，或在進行燃燒循環(huán)的過程中可選地當階段改變時在鄰近室中進行。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，包括所述至少一個球形塞的所述閥包括：

內(nèi)球體，所述內(nèi)球體由氣體通道橫穿過；以及

外球體，所述外球體容納所述內(nèi)球體并配備有兩個相互遠離的孔，

所述內(nèi)和外球體可相互旋轉(zhuǎn)地安裝，其中所述球體中的至少一個用作所述至少一個球形塞，外球體的所述兩個孔被設置為，結合所述氣體通道，分別地在其兩個端部中的每一個處形成隔板。

以此方式，此優(yōu)選的實施例使僅僅通過兩個相互連鎖的穿孔的球體的相對旋轉(zhuǎn)就可打開和關閉該閥。一般來說，在孔至少部分成對地相互面對時打開該閥，并利用由所述孔和氣體通道所形成的所述孔的角偏置獲得關閉。

優(yōu)選地，逆時針旋轉(zhuǎn)地安裝內(nèi)和外球體。在此情況下，它們每一個根據(jù)本發(fā)明均用作球形塞。可選地，兩個中的僅僅一個可以是內(nèi)塞或外塞，另外一個相對于該室的側壁保持靜止。兩個主體的逆時針旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)特別有利在于，對于整個隔板的打開時間，其使得可相對于室的側壁將兩個隔板中的每一個的中心維持在固定區(qū)域中。這樣，在閥的整個打開階段，即從閥的最小打開截面，經(jīng)由閥的最大打開截面到閥的關閉截面，氣流均可以維持相同的方向，被視為是最有效的。關于這點，對于整個閥的打開位置，優(yōu)先確保每個隔板相對于燃燒殼體保持對中。這帶來了非常良好的燃燒性能和超強能力，以在渦輪中重獲燃燒過程。