[其他]燃氣渦輪發動機加力燃燒室

無效

• 申請號: 86108062
• 申請日: 1986-11-25
• 公開（公告）號: CN86108062A
• 公開（公告）日: 1987-07-01
• 發明（設計）人: 托馬斯·拉什·克萊門茨;詹姆斯·戴爾·布萊文斯
• 申請（專利權）人: 聯合工藝公司
• 主分類號: F02C3/14
• 分類號: F02C3/14
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松齡

本發明涉及帶加力燃燒室的燃氣渦輪發動機，更具體地說，是涉及改進加力燃燒室的點火和穩定燃燒特性的方法。

眾所周知，動力燃燒室包括一個人們所熟知的、由一個支撐在加力燃燒室機匣中心內的導流器和多個徑向伸展的流道組成的火焰穩定器，多個位于火焰穩定器上游向發動機排氣中恰當地噴射燃油的噴油環。含燃油的排氣被帶入并在火焰燃燒器的空氣動力渦動力區中點火燃燒。導流器的設計要能提供一重復循環區域使燃油的燃燒特性穩定，以便燃燒特性穩定，以便燃燒持續并將火焰傳播到火焰穩定器的周圍。

在飛機執行任務的飛行包絡內，加力燃燒室在任何時間內應能起動，但據了解在某些飛行狀態下，點火和/或續航不是很成功的。

加力燃燒室的典型的導流器為圓頂形或“V”形，其頂點朝向噴油環噴油的方向，在帶油的空氣流過導流器的后邊緣以后，一部分油氣混合物向相對于發動機排氣流的后方移動并在導向器內部重復循環，含油空氣被帶到導流器內的點火器附近，除非油氣混合物在適當的比例范圍內，否則燃燒不會持續。已經知道，在此以前的設計中，對持續燃燒的要求來說，油氣混合物時常是太貧或太富。已有試驗證明本發明的導流器在所有的飛行狀態下，能適應在很寬的油氣混合比下工作。

我們已經發現，可用開孔或槽使含油空氣斷續流入導流器來避免導流器內的油氣混合物問題，孔和槽按照預先確定的相對于點火器的位置和方向設置，特別是在圓頂形（按橫斷面）導流器中，開孔的位置在火焰穩定器前緣的下游且在前緣鄰近處。開孔的方向是其所處平面和開孔的側壁相平行，且垂直于發動機的中心線，以便使氣流進入導流器的方向與圓頂形的頂點內壁相切，同時進入處與點火器間保持一段距離，以便油氣混合物流過它附近。多次試驗表明，采用本發明的導流器能在點火器附近形成一個小的重復循環流區域，并已證明提供有效的點火特性。

上節所描述的按本發明使圍繞導流器整個周圍產生循環流，導流器的穩定性能因而得到改進。本發明考慮、除改進點火以外，還如上所述，在環繞導流器圓周垂直于導流器中心線的平面內設置開孔來提高穩定性。開孔的方位是使氣流從前前緣的內表面的切線方向進入導流器。

在此以前的某些已知系統中，加力燃燒室在導流器周圍裝置屏蔽面來迫使氣流形成改善的氣流重復循環區域，屏蔽面使形成一靠近導流器外表面的流線并引導附近的含油空氣到導流器的尾端，采用這種設計的加力燃燒室未能從所有的飛行情況中獲得期望的穩定特性。

本發明的目的是為燃氣渦輪發動機加力燃燒室的導流器改進點火特性和穩定特性。

本發明的一個特點是在導流器的上游端上安置適宜的孔眼來引油氣混合物進入導流區緊鄰點火器處，孔眼的位置和取向的選擇是要求能在鄰近點火器處造成渦流場。

另一個特點是在圍繞導流器周圍的適當位置上裝置多個孔眼來改善導流器的綜合穩定特性。

其它特點和優點從說明書、權利要求和表示本發明的一個實例的附圖中，將明顯地看清楚。

圖1????是燃氣渦輪發動機加力燃燒室的火焰穩定器正視圖。

圖2????是沿圖1中線2-2截取的剖視圖，并表示有一典型的燃油噴環。

圖3????是顯示本發明的一個局部放大俯視圖。

圖4????是證明本發明所實現的點火能力改進的曲線圖。

圖5????是表示改進本發明的穩定性包跡線的一個在實際使用中的典型導流器的試驗典線圖。

圖6????表示本發明另一以孔眼代替槽眼的實施例的火焰穩定器局部視圖。

雖然本發明的最佳實施例是結合“U”形或圓頂形導流器描述的，一個本領域的技術人員將不難了解到本發明對其它外形的加力燃燒室也是適用的。為簡單方便起見，僅對加力燃燒室與本發明有關部分予以描述，對加月燃燒室的更詳盡細節，應參考聯合技術公司普拉特·惠特尼航空部門制造的F-100發動機和轉讓給本專利申請的同一受讓人的美國N.4，423，595號專利，二者均包括在本文中以作參考。

圖1至圖3中指出，加力燃燒室包括一個通常用標號10表示的火焰穩定組件，組件10具有導流器12，點火器接口14和16及許多個作徑向地向內或向外伸展并圍繞導流器12圓周分布的徑向流槽18。