燃燒室-加力燃燒室

1、補(bǔ)充補(bǔ)充. .加力燃燒室加力燃燒室作用作用 增加發(fā)動(dòng)機(jī)基本推力以提高增加發(fā)動(dòng)機(jī)基本推力以提高飛機(jī)的起飛、爬升以及軍用飛飛機(jī)的起飛、爬升以及軍用飛機(jī)的作戰(zhàn)性能的一種方法。機(jī)的作戰(zhàn)性能的一種方法。可以使用較大的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)可以使用較大的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)增加增加推力。但是因?yàn)檫@樣會(huì)推力。但是因?yàn)檫@樣會(huì)增加飛機(jī)的重量，迎風(fēng)面積增加飛機(jī)的重量，迎風(fēng)面積及油耗。及油耗。加力燃燒是在短時(shí)間內(nèi)增加力燃燒是在短時(shí)間內(nèi)增加推力的最好方法。加推力的最好方法。原理原理 空氣通過(guò)主燃燒室后尚有空氣通過(guò)主燃燒室后尚有2/32/3 3/43/4的氧氣沒(méi)有燃燒，的氧氣沒(méi)有燃燒， 加力加力燃燒就是在發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪和噴管的推進(jìn)噴口之間進(jìn)一步噴油

2、燃燃燒就是在發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪和噴管的推進(jìn)噴口之間進(jìn)一步噴油燃燒可以提高燃?xì)鉁囟?，增大尾噴管出口燃?xì)獾膰娚渌俣?，以燒可以提高燃?xì)鉁囟?，增大尾噴管出口燃?xì)獾膰娚渌俣?，以增大發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。增大發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。工作特點(diǎn)：工作特點(diǎn)：(1) 加力燃燒室進(jìn)口總壓低，氣流速度大，進(jìn)口總溫高。加力燃燒室進(jìn)口總壓低，氣流速度大，進(jìn)口總溫高。-點(diǎn)火和火焰穩(wěn)定都相當(dāng)困難，燃燒效率顯著下降。點(diǎn)火和火焰穩(wěn)定都相當(dāng)困難，燃燒效率顯著下降。 (2) 二次燃燒，工質(zhì)含氧量下降，惰性成分增加，燃燒效率下二次燃燒，工質(zhì)含氧量下降，惰性成分增加，燃燒效率下降。降。-對(duì)組織燃燒不利。對(duì)組織燃燒不利。 (3) 加力燃燒室后只有可調(diào)噴口，已沒(méi)有其

3、它轉(zhuǎn)動(dòng)部件加力燃燒室后只有可調(diào)噴口，已沒(méi)有其它轉(zhuǎn)動(dòng)部件(如渦如渦輪葉片輪葉片)，溫度無(wú)須過(guò)多限制，可達(dá)，溫度無(wú)須過(guò)多限制，可達(dá)2000K;相對(duì)富油；不需要相對(duì)富油；不需要火焰筒?；鹧嫱?。(4) 加力燃燒室一般不在巡航和慢車狀態(tài)下工作，僅在發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室一般不在巡航和慢車狀態(tài)下工作，僅在發(fā)動(dòng)機(jī)最大狀態(tài)或額定狀態(tài)下為補(bǔ)充推力不足時(shí)開(kāi)動(dòng)。最大狀態(tài)或額定狀態(tài)下為補(bǔ)充推力不足時(shí)開(kāi)動(dòng)。(5)余氣系數(shù)小，含氧量小，燃燒不容易穩(wěn)定，產(chǎn)生振蕩燃燒。余氣系數(shù)小，含氧量小，燃燒不容易穩(wěn)定，產(chǎn)生振蕩燃燒。基本部件基本部件 擴(kuò)壓器、供油裝置、點(diǎn)火器、火焰穩(wěn)定器、防震擴(kuò)壓器、供油裝置、點(diǎn)火器、火焰穩(wěn)定器、防震（隔熱）屏

4、和加力室筒體等。（隔熱）屏和加力室筒體等。對(duì)同一種發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，加力燃燒的噴管面積要比正常噴管對(duì)同一種發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，加力燃燒的噴管面積要比正常噴管的面積大，因而帶加力燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)裝有可調(diào)噴口。的面積大，因而帶加力燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)裝有可調(diào)噴口。噴口在非加力工作時(shí)要關(guān)小，但在選擇加力燃燒時(shí)，燃?xì)鈬娍谠诜羌恿ぷ鲿r(shí)要關(guān)小，但在選擇加力燃燒時(shí)，燃?xì)鉁囟仍黾樱瑖娍诖蜷_(kāi)，這樣就避免了噴管壓力的增加，噴管溫度增加，噴口打開(kāi)，這樣就避免了噴管壓力的增加，噴管的壓力增加會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的功能。的壓力增加會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的功能?；静考静考?擴(kuò)壓器：擴(kuò)壓器：由中心鼓筒和外殼構(gòu)成，按面積的擴(kuò)壓比一般在由中心鼓筒和外殼構(gòu)成，按面

5、積的擴(kuò)壓比一般在2左右，左右，其目的是將高速氣流減速，并使壓力有所提高，這將有利其目的是將高速氣流減速，并使壓力有所提高，這將有利于組織燃燒和減少阻力。于組織燃燒和減少阻力。加力燃燒室擴(kuò)壓器一般是做成大擴(kuò)張比和小擴(kuò)張角，這加力燃燒室擴(kuò)壓器一般是做成大擴(kuò)張比和小擴(kuò)張角，這有利于減小壓力損失，但這要受直徑和長(zhǎng)度的限制，為了有利于減小壓力損失，但這要受直徑和長(zhǎng)度的限制，為了減小可能產(chǎn)生的氣流分離，擴(kuò)張角一般不宜太大，為了工減小可能產(chǎn)生的氣流分離，擴(kuò)張角一般不宜太大，為了工藝簡(jiǎn)單，中心鼓筒或外殼常做成直線截錐形，也有做成特藝簡(jiǎn)單，中心鼓筒或外殼常做成直線截錐形，也有做成特型曲面的。型曲面的。基本部件基

6、本部件 供油裝置：供油裝置：加力噴嘴多置于擴(kuò)壓段通道里，這里紊流度大，有利于加力噴嘴多置于擴(kuò)壓段通道里，這里紊流度大，有利于蒸發(fā)和摻混。蒸發(fā)和摻混。 大多數(shù)加力燃燒室用直流式噴嘴，即在噴油大多數(shù)加力燃燒室用直流式噴嘴，即在噴油環(huán)和桿上鉆許多小孔環(huán)和桿上鉆許多小孔(直徑一般在直徑一般在0.41.0mm范圍內(nèi)范圍內(nèi))，可以，可以保證分布較為均勻。保證分布較為均勻?；静考静考c(diǎn)火及點(diǎn)火裝置：點(diǎn)火及點(diǎn)火裝置：加力燃燒室點(diǎn)火和主燃燒室點(diǎn)火有類似之處，也是靠外加點(diǎn)加力燃燒室點(diǎn)火和主燃燒室點(diǎn)火有類似之處，也是靠外加點(diǎn)火源先將局部混氣點(diǎn)燃，然后再將火焰?zhèn)鞑サ秸麄€(gè)室內(nèi)空間?；鹪聪葘⒕植炕鞖恻c(diǎn)燃，然后再將火

7、焰?zhèn)鞑サ秸麄€(gè)室內(nèi)空間。要求加力點(diǎn)火迅速可靠，點(diǎn)火范圍寬廣。要求加力點(diǎn)火迅速可靠，點(diǎn)火范圍寬廣。 目前使用的加力點(diǎn)火方法主要有：目前使用的加力點(diǎn)火方法主要有：預(yù)燃室點(diǎn)火：本身就是一預(yù)燃室點(diǎn)火：本身就是一個(gè)小型的燃燒室，一般用電個(gè)小型的燃燒室，一般用電火花直接點(diǎn)火，當(dāng)預(yù)燃室點(diǎn)火花直接點(diǎn)火，當(dāng)預(yù)燃室點(diǎn)著后，即噴出一股熱量較大著后，即噴出一股熱量較大的火舌，再點(diǎn)燃加力燃燒室。的火舌，再點(diǎn)燃加力燃燒室?；静考静考c(diǎn)火及點(diǎn)火裝置：點(diǎn)火及點(diǎn)火裝置：熱射流點(diǎn)火：在加力供油的同時(shí)，在主燃室中部適當(dāng)位熱射流點(diǎn)火：在加力供油的同時(shí)，在主燃室中部適當(dāng)位置定量擠入一股燃油，這股燃油被高溫?zé)崛細(xì)恻c(diǎn)燃成為一置定量擠入

8、一股燃油，這股燃油被高溫?zé)崛細(xì)恻c(diǎn)燃成為一股強(qiáng)有力的屬兩態(tài)燃燒的火舌。這股火舌穿過(guò)渦輪，在渦股強(qiáng)有力的屬兩態(tài)燃燒的火舌。這股火舌穿過(guò)渦輪，在渦輪后再噴一股燃油接力，于是這股強(qiáng)大的瞬時(shí)火焰就能把輪后再噴一股燃油接力，于是這股強(qiáng)大的瞬時(shí)火焰就能把加力燃燒室點(diǎn)燃。加力燃燒室點(diǎn)燃?；静考静考c(diǎn)火及點(diǎn)火裝置：點(diǎn)火及點(diǎn)火裝置：催化點(diǎn)火：一種新的點(diǎn)火技術(shù)，它是將渦輪燃?xì)饬鬟^(guò)催化點(diǎn)火：一種新的點(diǎn)火技術(shù)，它是將渦輪燃?xì)饬鬟^(guò)一個(gè)文氏管，并在文氏管喉部噴注燃油，經(jīng)擴(kuò)張段摻混一個(gè)文氏管，并在文氏管喉部噴注燃油，經(jīng)擴(kuò)張段摻混后穿過(guò)由鉑后穿過(guò)由鉑-銠絲編織的網(wǎng)銠絲編織的網(wǎng)(有有23層層)，由于鉑，由于鉑-銠絲表面銠絲

9、表面在吸附燃油后產(chǎn)生電離現(xiàn)象，產(chǎn)生催化作用，可燃?xì)怏w在吸附燃油后產(chǎn)生電離現(xiàn)象，產(chǎn)生催化作用，可燃?xì)怏w會(huì)自發(fā)點(diǎn)火，于是形成的火舌從點(diǎn)火器噴出，將加力燃會(huì)自發(fā)點(diǎn)火，于是形成的火舌從點(diǎn)火器噴出，將加力燃燒室點(diǎn)燃。燒室點(diǎn)燃?；静考静考鹧娣€(wěn)定器：火焰穩(wěn)定器：由于燃?xì)饬鲝臏u輪進(jìn)入噴管時(shí)的溫度很高，或許人們?cè)O(shè)由于燃?xì)饬鲝臏u輪進(jìn)入噴管時(shí)的溫度很高，或許人們?cè)O(shè)想混合物會(huì)自發(fā)點(diǎn)燃。實(shí)際上并非如此，因?yàn)楸M管冷火焰想混合物會(huì)自發(fā)點(diǎn)燃。實(shí)際上并非如此，因?yàn)楸M管冷火焰可在可在700的溫度時(shí)形成，但是燃燒在的溫度時(shí)形成，但是燃燒在800以下是不可能進(jìn)以下是不可能進(jìn)行的。行的。即使在海平面時(shí)能發(fā)生自發(fā)點(diǎn)火的話，那么在

10、大氣壓低的即使在海平面時(shí)能發(fā)生自發(fā)點(diǎn)火的話，那么在大氣壓低的高空就不可能了。點(diǎn)燃的火花或火焰必須有相當(dāng)大的強(qiáng)度高空就不可能了。點(diǎn)燃的火花或火焰必須有相當(dāng)大的強(qiáng)度才能使點(diǎn)火工作在高空中完成。才能使點(diǎn)火工作在高空中完成。 為了使系統(tǒng)順利的工作，需要有穩(wěn)定的火焰，這種火焰為了使系統(tǒng)順利的工作，需要有穩(wěn)定的火焰，這種火焰在范圍寬廣的混合物濃度和燃?xì)饬髁恐芯鶎⒛芊€(wěn)定地燃燒。在范圍寬廣的混合物濃度和燃?xì)饬髁恐芯鶎⒛芊€(wěn)定地燃燒。這種混合物還必須能在所有的飛行條件下都能容易點(diǎn)燃，這種混合物還必須能在所有的飛行條件下都能容易點(diǎn)燃，并且必須在極少壓力損失的情況下維持燃燒。并且必須在極少壓力損失的情況下維持燃燒?；?/p>

11、本部件基本部件火焰穩(wěn)定器：火焰穩(wěn)定器：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 在加力燃燒室中，通常采用非線型物體做火焰穩(wěn)定器，在加力燃燒室中，通常采用非線型物體做火焰穩(wěn)定器，最常見(jiàn)的是最常見(jiàn)的是V形槽。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、損失小、發(fā)形槽。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、損失小、發(fā)展較為成熟、性能較好的優(yōu)點(diǎn)。展較為成熟、性能較好的優(yōu)點(diǎn)。 穩(wěn)定器殼體實(shí)際穩(wěn)定器殼體實(shí)際上是一個(gè)中心火焰上是一個(gè)中心火焰穩(wěn)定裝置，氣流在穩(wěn)定裝置，氣流在其后形成回流區(qū)，其后形成回流區(qū)，以保證加力燃燒室以保證加力燃燒室中心始終存在一個(gè)中心始終存在一個(gè)穩(wěn)定的點(diǎn)火源。穩(wěn)定的點(diǎn)火源?；静考静考鹧娣€(wěn)定器：火焰穩(wěn)定器：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：AL-31F則才采用的是

12、沙丘穩(wěn)定器駐渦火焰。沙丘穩(wěn)定器則才采用的是沙丘穩(wěn)定器駐渦火焰。沙丘穩(wěn)定器主要是利用良好的自然氣流結(jié)構(gòu)，既保證了良好的熱量和質(zhì)主要是利用良好的自然氣流結(jié)構(gòu)，既保證了良好的熱量和質(zhì)量交換，又減弱了旋渦的周期性脫落，增強(qiáng)了穩(wěn)定火焰的生量交換，又減弱了旋渦的周期性脫落，增強(qiáng)了穩(wěn)定火焰的生命力，延長(zhǎng)了可燃微團(tuán)的停命力，延長(zhǎng)了可燃微團(tuán)的停留時(shí)間，并在一定程度上防留時(shí)間，并在一定程度上防止了由于旋渦周期性脫落帶止了由于旋渦周期性脫落帶來(lái)的振蕩燃燒的激振因素。來(lái)的振蕩燃燒的激振因素。基本部件基本部件防振、隔熱屏：防振、隔熱屏：振蕩燃燒是加力燃燒室筒體內(nèi)燃燒時(shí)氣柱的脈動(dòng)現(xiàn)象，振蕩燃燒是加力燃燒室筒體內(nèi)燃燒時(shí)氣柱

13、的脈動(dòng)現(xiàn)象，其脈動(dòng)頻率可以從數(shù)赫到數(shù)千赫，其壓力脈動(dòng)的幅度也可其脈動(dòng)頻率可以從數(shù)赫到數(shù)千赫，其壓力脈動(dòng)的幅度也可以有很大的差別。以有很大的差別。 若振蕩頻率為數(shù)百赫以下的中頻或低頻振蕩時(shí)，其壓力若振蕩頻率為數(shù)百赫以下的中頻或低頻振蕩時(shí)，其壓力脈動(dòng)幅度一般較大，不僅造成強(qiáng)烈的轟鳴聲，而且會(huì)造成脈動(dòng)幅度一般較大，不僅造成強(qiáng)烈的轟鳴聲，而且會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)零件損壞，甚至造成加力燃燒室熄火和發(fā)動(dòng)機(jī)停車。發(fā)動(dòng)機(jī)零件損壞，甚至造成加力燃燒室熄火和發(fā)動(dòng)機(jī)停車。 基本部件基本部件防振隔熱屏：防振隔熱屏：安裝在加力筒體內(nèi)用以隔熱并防止振蕩燃燒的多孔薄板筒安裝在加力筒體內(nèi)用以隔熱并防止振蕩燃燒的多孔薄板筒體稱為防振隔

14、熱屏。防振隔熱屏通常由一段或多段筒體組成，體稱為防振隔熱屏。防振隔熱屏通常由一段或多段筒體組成，也有用全長(zhǎng)防振隔熱屏的也有用全長(zhǎng)防振隔熱屏的，前段主要起防振作用前段主要起防振作用，后段起隔后段起隔熱作用熱作用，一般做成縱向或橫向波紋形。，一般做成縱向或橫向波紋形。 由于加力燃燒室的火焰溫度可以大于由于加力燃燒室的火焰溫度可以大于17001700，通常允許，通常允許一部分渦輪排氣沿著噴管壁流動(dòng)，一部分渦輪排氣沿著噴管壁流動(dòng)，冷卻效果欠佳，所以在內(nèi)冷卻效果欠佳，所以在內(nèi)部有隔熱屏，外部加有隔熱罩部有隔熱屏，外部加有隔熱罩。在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中利用外涵道的空氣作為冷在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中利用外涵道的空氣作為冷卻氣流。卻氣流?？烧{(diào)噴口可調(diào)噴口 可調(diào)噴口可調(diào)噴口 可調(diào)噴口可調(diào)噴口調(diào)節(jié)環(huán)套在調(diào)節(jié)片的外面，由噴口動(dòng)作筒操縱前后移動(dòng)。調(diào)節(jié)環(huán)套在調(diào)節(jié)片的外面，由噴口動(dòng)作筒操縱前后移動(dòng)。調(diào)節(jié)環(huán)向前移動(dòng)時(shí)，迫使調(diào)節(jié)片收攏，噴口直徑變??；調(diào)調(diào)節(jié)環(huán)向前移動(dòng)時(shí)，迫使調(diào)節(jié)片收攏，噴口直徑變小；調(diào)節(jié)環(huán)向后移動(dòng)時(shí)，在燃油壓力作用下，調(diào)節(jié)片張開(kāi)，噴口節(jié)環(huán)向后移動(dòng)時(shí)，在燃油壓力作用下，調(diào)節(jié)片張開(kāi)，噴