[發(fā)明專(zhuān)利]航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室以及大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410429132.6
• 申請(qǐng)日: 2014-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105423343B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾慶林;朱希閣;陳志龍;杜光程
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): F23R3/42
• 分類(lèi)號(hào): F23R3/42;F02K3/00;G01M15/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 宋少娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室以及設(shè)置該航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的喘振特性是航空發(fā)動(dòng)機(jī)最為基本的特性，喘振特性的測(cè)量是航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

喘振是指發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部巨大的壓力振動(dòng)，該振動(dòng)伴隨著流量減小和壓氣機(jī)系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)的反向。喘振特性的測(cè)量、試驗(yàn)方法主要包括燃油階躍逼喘、噴水逼喘、噴口變幾何面積逼喘、高壓壓氣機(jī)注氣逼喘。逼喘是指通過(guò)特定的試驗(yàn)技術(shù)或者方法使發(fā)動(dòng)機(jī)/壓氣機(jī)的工作點(diǎn)向喘振邊界靠近，達(dá)到測(cè)量喘振邊界的目的。喘振邊界是指發(fā)動(dòng)機(jī)/壓氣機(jī)可以穩(wěn)定工作和不能穩(wěn)定工作的界限，發(fā)動(dòng)機(jī)/壓氣機(jī)通常應(yīng)當(dāng)在與喘振邊界具有一定喘振裕度的條件上工作。喘振裕度可通過(guò)特定發(fā)動(dòng)機(jī)在正常穩(wěn)定工作線(xiàn)下與喘振邊界的差值來(lái)計(jì)算。這個(gè)參數(shù)通常是恒定折合流量下的壓氣機(jī)增壓比變化百分比(其它參數(shù)若能清晰表示也是可以的)。所有逼喘方式的原理都是快速升高壓氣機(jī)后的壓力，使壓氣機(jī)的工作點(diǎn)在等轉(zhuǎn)速線(xiàn)上迅速向喘振邊界靠近，同時(shí)測(cè)得相應(yīng)的氣動(dòng)信號(hào)作為喘振先兆信號(hào)，由此作為發(fā)動(dòng)機(jī)防喘、消喘的依據(jù)。

噴水逼喘的方法是向燃燒室內(nèi)噴入一定量的水，水在高溫下迅速汽化、膨脹，提高高壓壓氣機(jī)出口反壓，實(shí)現(xiàn)將發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)推向喘振邊界的目的。雖然噴水逼喘需要增加噴水設(shè)備、相應(yīng)的控制/調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)改裝，但是噴水逼喘更為適合技術(shù)成熟度較低的發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)本體可靠性尚未考核、控制系統(tǒng)穩(wěn)定性尚未確認(rèn)的前提下，同時(shí)水的噴入不會(huì)提高高壓渦輪前溫度，這樣不會(huì)對(duì)渦輪的強(qiáng)度和熱疲勞性能有過(guò)高的要求。

現(xiàn)有技術(shù)中，噴水裝置的噴水口位于火焰筒頭部旋流器上游，但本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下技術(shù)問(wèn)題：

隨著國(guó)際民航組織對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)污染排放的要求日益嚴(yán)苛，先進(jìn)民用大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用了LPP(貧油、預(yù)混、預(yù)蒸發(fā))的燃燒組織方式，這樣方式導(dǎo)致了燃燒室的貧油熄火特性相對(duì)較差，這種情況下如果仍在燃燒室火焰筒上游噴水逼喘的話(huà)，很可能導(dǎo)致燃燒室熄火，發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)(或稱(chēng)為停車(chē))，無(wú)法達(dá)到逼喘的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的其中一個(gè)目的是提出一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室以及設(shè)置該航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在燃燒室內(nèi)噴水逼喘試驗(yàn)過(guò)程較易熄火的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果詳見(jiàn)下文闡述。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明實(shí)施例提供的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，其特征在于，包括火焰筒以及逼喘試驗(yàn)用噴水裝置，其中：

所述逼喘試驗(yàn)用噴水裝置包括至少一個(gè)噴嘴；

所述火焰筒上設(shè)置有安裝通孔，所述噴嘴設(shè)置在所述安裝通孔上且所述噴嘴的噴射方向朝向所述火焰筒內(nèi)；

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的軸向方向上，所述噴嘴與所述火焰筒內(nèi)最易點(diǎn)火的位置之間的距離不大于15cm。

在一個(gè)優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室還包括點(diǎn)火器，所述火焰筒內(nèi)最易點(diǎn)火的位置為所述點(diǎn)火器的點(diǎn)火電嘴的打火位置。

在一個(gè)優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，在所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的軸向方向上，所述噴嘴的位置位于所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)所述點(diǎn)火電嘴的打火位置的下游區(qū)域。

在一個(gè)優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，在所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的軸向方向上，所述噴嘴與所述點(diǎn)火電嘴的打火位置之間的距離不大于10cm。

在一個(gè)優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述點(diǎn)火器包括殼體、絕緣隔熱材料以及電極，所述殼體的其中一端嵌于所述安裝通孔上，所述電極穿出所述殼體的部分形成所述點(diǎn)火電嘴；

所述逼喘試驗(yàn)用噴水裝置包括注水管路以及與所述注水管路相連通的所述噴嘴，至少部分所述注水管路位于所述殼體內(nèi)，且所述絕緣隔熱材料介于所述注水管路與所述電極之間；

所述噴嘴位于所述殼體之外；或者，所述噴嘴為貫穿設(shè)置在所述殼體上的至少一個(gè)噴水通孔或至少一條縫隙。

在一個(gè)優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室上固定設(shè)置有機(jī)匣安裝座，所述機(jī)匣安裝座上設(shè)置有螺紋孔；

所述殼體為圓筒狀且其與所述螺紋孔螺紋連接，所述絕緣隔熱材料、所述電極以及所述注水管路均延伸出所述殼體沿背離所述點(diǎn)火電嘴的方向延伸出所述機(jī)匣安裝座的部分，且所述殼體沿背離所述點(diǎn)火電嘴的方向延伸出所述機(jī)匣安裝座的部分還連接有殼體鎖定件。

在一個(gè)優(yōu)選或可選地實(shí)施例中，所述殼體鎖定件為螺母，其中：