[發明專利]一種可變幾何的燃燒室擴壓器結構及應用

有效

• 申請號: 202210268119.1
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114777157B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 閆玥;索建秦;梁紅俠;黎明;張美月
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F23R3/04
• 分類號: F23R3/04;F23R3/42;F23R3/58
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 云燕春

1.一種可變幾何的燃燒室擴壓器結構，包括擴壓器(1)、火焰筒(2)、機匣(3)和內外環腔(4)，氣流從壓氣機流出后分別流入內外環腔(4)和火焰筒頭部(16)，之后流入火焰筒(2)參與燃燒冷卻和摻混；其特征在于：所述擴壓器(1)包括內擴壓器(5)和外擴壓器(6)，外擴壓器(6)包括外擴壓器板、擴壓器進口控制部分(8)和擴壓器出口連接部分(9)；

所述外擴壓器板由多塊弧形擴壓板(7)沿周向均布構成，相鄰擴壓板(7)的邊緣相互重疊、并為間隙配合；所述擴壓器進口控制部分(8)安裝于外擴壓器板的前端，通過調整各擴壓板(7)前端的徑向位置，實現外擴壓器(6)進氣口的內徑變化；所述擴壓板(7)的后端通過擴壓器出口連接部分(9)沿周向鉸接于火焰筒(2)的頭部法蘭板(17)外緣；

所述擴壓器進口控制部分(8)包括推拉桿(10)、移動塊(11)、齒輪(12)和軌道(13)；齒輪(12)為環形板結構，同軸設置于機匣(3)入口處的外圍，其端面上設置有環形軌道(13)；軌道(13)周向各點的徑向半徑不同；多個推拉桿(10)沿周向均布，并與擴壓板(7)一一對應，其一端通過移動塊(11)與軌道(13)連接，另一端均沿徑向穿過機匣(3)入口處的外機匣、并固定于擴壓板(7)前端的中部；通過電機驅動齒輪(12)轉動，由軌道(13)徑向位置的變化帶動移動塊(11)產生徑向位移，將旋轉運動轉為直線運動，進而通過推拉桿(10)帶動擴壓板(7)前端做徑向運動，實現外擴壓器(6)進氣口的內徑調節。

2.根據權利要求1所述可變幾何的燃燒室擴壓器結構，其特征在于：所述火焰筒(2)包括火焰筒頭部(16)、頭部法蘭板(17)、內火焰筒(19)、外火焰筒(20)和冷卻孔(21)；機匣(3)包括內機匣(22)和外機匣(23)；內外環腔(4)包括內環腔(24)和外環腔(25)，內機匣(22)和內火焰筒(19)之間的環形腔體為內環腔(24)，外機匣(23)和外火焰筒(20)之間的環形腔體為外環腔(25)；

所述頭部法蘭板(17)的外緣處沿周向均布多個鍵槽(18)，鍵槽(18)兩側槽壁均開有銷孔，用于安裝擴壓器出口連接部分(9)。

3.根據權利要求2所述可變幾何的燃燒室擴壓器結構，其特征在于：所述擴壓器出口連接部分(9)包括銷釘(14)和鍵塊(15)，鍵塊(15)固定于擴壓板(7)的后端中部，兩個銷釘(14)固定于鍵塊(15)的相對兩側壁面上，分別插裝于鍵槽(18)的銷孔內；使得所述擴壓板(7)的后端能夠繞銷釘(14)轉動。

4.根據權利要求1所述可變幾何的燃燒室擴壓器結構，其特征在于：所述外擴壓器板由八塊擴壓板(7)組成，每塊板所占圓心角為60°，相鄰兩塊擴壓板(7)中點之間的角度為45°，相鄰兩塊擴壓板(7)重疊部分的徑向距離為1mm。

5.根據權利要求1所述可變幾何的燃燒室擴壓器結構，其特征在于：所述外擴壓器(6)適用于火焰筒頭部(16)進氣面積占燃燒室總進口面積比例的變化范圍為30％～80％。

6.根據權利要求1所述可變幾何的燃燒室擴壓器結構，其特征在于：所述外擴壓器(6)的壁面為直壁，內擴壓器(5)的壁面為相切雙圓弧。

7.根據權利要求1所述可變幾何的燃燒室擴壓器結構，其特征在于：所述內環腔(24)與外環腔(25)的進氣比例為0.8～1.3。