[發明專利]一種燃燒室空氣流量分配智能調節系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202010189194.X
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111380074B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 李偉;顏應文;劉云鵬;田澤民;李井華;劉勇
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F23R3/12
• 分類號: F23R3/12;F23R3/28
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王慧穎

1.一種燃燒室空氣流量分配智能調節系統，包括燃燒室機匣（5），其特征在于，所述的燃燒室機匣（5）內部設置有火焰筒（2），所述的火焰筒（2）內部設置有旋流器（3）；

所述的燃燒室機匣（5）外涵道內壁面設置若干外涵道調節板（1），燃燒室機匣（5）內涵道內壁面設置若干內涵道調節板（7）；所述的外涵道調節板（1）利用外涵道調節板的液壓支桿（4）穿過燃燒室機匣（5）外涵道壁面，與外涵道調節板的液壓總路（6）連接；所述的內涵道調節板（7）利用內涵道調節板的液壓支桿（10）穿過燃燒室機匣（5）內涵道壁面，與內涵道調節板的液壓總路（9）連接；

所述的若干個外涵道調節板（1）連接到同一個外涵道調節板的液壓總路（6）中，若干個內涵道調節板（7）連接到同一個內涵道調節板的液壓總路（9）中；所述的外涵道調節板（1）、內涵道調節板（7）開合角大小分別通過外涵道調節板的液壓支桿（4）、內涵道調節板的液壓支桿（10）任意調節；

所述的若干個外涵道調節板（1）連接到同一個外涵道調節板的液壓總路（6）中，若干個內涵道調節板（7）連接到同一個內涵道調節板的液壓支桿（10）中實現所有外涵道調節板（1）、內涵道調節板（7）的同步開合控制；若外涵道調節板的液壓總路（6）、內涵道調節板的液壓總路（9）不連通，則外涵道調節板（1）、內涵道調節板（7）的開合角度分開獨立控制；

小工況時，調節板處于關閉狀態，此時主燃區的空氣流量占比由各個結構設計的開口面積之比決定；隨著工況的增加，主燃區所需的空氣流量也隨之增加，此時打開調節板遮擋部分內外涵通道流通面積，使得旋流器流通面積與內外涵通道的流通面積增加，從而增大火焰筒主燃區的空氣流量；保證主燃區在任意工況下均處于理想的油氣比狀態工作。

2.根據權利要求1所述的一種燃燒室空氣流量分配智能調節系統，其特征在于，所述的外涵道調節板（1）以及內涵道調節板（7）均通過調節板上的鉸鏈結構（002）、機匣處的鉸鏈結構（003），實現外涵道調節板（1）、內涵道調節板（7）與燃燒室機匣（5）壁面的活動連接。

3.根據權利要求2所述的一種燃燒室空氣流量分配智能調節系統，其特征在于，所述的外涵道調節板（1）、內涵道調節板（7）與燃燒室機匣（5）壁面連接形成合葉結構，外涵道調節板（1）、內涵道調節板（7）沿著機匣處的鉸鏈結構（003）在0°～90°角度范圍內旋轉。

4.根據權利要求1所述的一種燃燒室空氣流量分配智能調節系統，其特征在于，所述的內涵道調節板的液壓支桿（10）、外涵道調節板的液壓支桿（4）通過“三抓卡盤”的平面螺旋齒輪結構，每一個用于控制調節板的液壓支桿都配合在同一個平面螺紋上，在通過電機齒輪結構配合小錐齒輪控制所有的支桿同步撐開或關閉。

5.根據權利要求1所述的一種燃燒室空氣流量分配智能調節系統，其特征在于，所述的內涵道調節板的液壓支桿（10）、外涵道調節板的液壓支桿（4）也可以采用液壓系統，所述的內涵道調節板的液壓支桿（10）、外涵道調節板的液壓支桿（4）通過同一液壓總路控制，保證所有調節板的同步開合，或者內外涵道分開控制。

6.一種燃燒室空氣流量分配智能調節系統的工作方法，其特征在于，所述的工作方法具體如下：

各工況下空氣經擴壓器后分為三路：一部分進入外涵流道，一部分經過內涵道，剩下部分經燃燒室帽罩（8），通過旋流器（3）進入火焰筒中；

當需要增加發動機推力時，控制終端根據當前燃燒室進口總壓計算當前工況的燃油流量，再根據燃油流量信號計算當前工況下所需的外涵道調節板（1）、內涵道調節板（7）的開合角度，即燃燒室主燃區當前工況下所需的空氣流量，并轉換成調節信號傳遞到液壓機械系統中，機械系統利用液壓原理對內涵道調節板的液壓總路（9）、外涵道調節板的液壓總路（6）施加壓力，控制內涵道調節板的液壓支桿（10）、外涵道調節板的液壓支桿（4）逐漸伸長，將調節板打開并逐漸增大到所需角度，從而逐漸減小燃燒室內/外涵道的流通面積，從而逐漸增大從燃燒室頭部旋流器中流過空氣流量分配比例，從而精準控制燃燒室在不同工況下的油氣比。