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热力过程及主要参数

u 联焰管传播火焰 u 优点:
u 减轻重量和减小迎风面 u 单独火焰筒便于调试 u 拆换方便 u 缺点: u 出口温度场周向不均匀
环形燃烧室
u 由4个同心的圆筒组 成,火焰筒为环形
u 优点:
u 与压气机、涡轮的环 形通道气动配合好, 减少流动损失
u 出口温度场均匀 u 重量轻、迎风面小
u 缺点:
u 喷油与进气不易配合 u 调试需大型气源 u 装拆维护较困难
摩擦、扩压、掺混、加热热 阻
b

p* 3
p*

用总压恢复系数描述,
u 出口温度场要求
u 尺寸小、重量轻、发热量大
u 排气污染少
出口温度场要求 径向:一定分布 周向:均匀 轴向:火焰不能伸出燃烧室
工作环境
进口气流速度大 体积小 出口温度受涡轮耐热强度限制 工作条件变化范围宽
二、燃烧室结构形式
相似准则

T2
p1.75e 300 2
q ma
2、燃烧室熄火特性
u 余气系数 u 贫油熄火边界 u 富油熄火边界
u 进气流速
3、总压损失特性
p*
3
b
p*
2
u 单管燃烧室 u 联管燃烧室 u 环形燃烧室
单管燃烧室
u 由多个单独燃烧室组成 u 之间用联焰管相联,传
焰和均压作用
u 每个有自己的火焰筒和 外套
u 优点: u 实验调试用气少 u 便于拆换
u 缺点: u 迎风面大 u 出口温度场不均匀 u 重量大
联管燃烧室
u 有多个单独火焰筒,共用 内、外环形机匣
余气系数
qma qma
qmf l0 qmf
l0
u l0 — 1公斤航空煤油完全燃烧所需理论空气量
l0 =14.7kg/s u 最恰当油气比:f0 = 1/ l0 = 0.068
u = 1: 最恰当油气比 u 1: 富油状态 u 1: 贫油状态
2、基本性能要求
u 压力损失小
环形火焰筒
三、工作过程及主要零组件
1、气流扩压减速
压气机出口气流速度 150m/s 30~45m/s
扩压器
扩压损失
三、工作过程及主要零组件
2、喷油雾化
为使燃油在非常短的时间 内与气流充分掺混,达到 完全燃烧,靠燃油喷嘴喷 入雾状燃油,扩大燃料与 周围气体的接触面,加快 蒸发、汽化,形成混气, 以利于完全燃烧。
三、工作过程及主要零组件
u 掺混冷却
u 约35%由火焰筒上的 微细小孔或缝隙进入 ,在火焰筒壁形成气 膜,保护火焰筒。
u 约20%从后部进入, 掺混降温、到达出口 温度场分布要求。
l 火焰筒设计是燃烧室 的关键部件
l 只有30%的气流参与 燃烧
燃烧过程
四、燃烧室特性
1、燃烧效率特性
影响燃烧效率的因素: 余气系数、进气压力 进气温度、进气速度
u 航空发动机燃油喷嘴必须 具备使燃油雾化的功能。
三、工作过程及主要零组件
3.点火
一般利用外电源,使 高压火花塞打火。 一般有两个点火器。
三、工作过程及主要零组件
4、燃烧回流区的形成 与作用
u 形成:
气流经火焰筒头部的扰 流器,形成一股旋转气 流,在火焰筒的中心造 成低压区,下游一部分 气流逆流补充,形成回 流。
u 作用
u 稳定的点火源
u 对燃油破膜、雾化 、掺混
5、对燃烧过程进行组织
u 分区:主燃区、补燃区、掺混冷却区 u 分不同部位、不同量进气
三、工作过程及主要零组件
约15%的气流从火焰筒头部 旋转进入,形成回流区, 与油碰撞、掺混、燃烧;
约20%的气流从梢后的大孔 进入,回流,补充燃烧;
在火焰筒头部中心处形 成主燃区,按恰当油气 比形成混气,保证燃烧 稳定、充分,燃气温度 高达2600K。
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