第6章 加力燃烧室

1、第第6章章 加力燃烧室加力燃烧室6.1概述概述6.2加力燃烧室的工作特点和构造要求加力燃烧室的工作特点和构造要求6.3加力燃烧室的基本构件加力燃烧室的基本构件6.4加力燃烧室主要零件常用材料加力燃烧室主要零件常用材料6.1概述概述加力加力：发动机在达到最大状态后继续增加推力：发动机在达到最大状态后继续增加推力 起飞、爬升、军用飞机机动飞行。起飞、爬升、军用飞机机动飞行。加力燃烧室的功用加力燃烧室的功用 保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下，保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下，将燃油喷入涡轮后的燃气流中，利用燃气中剩余的氧气再次将燃油喷入涡轮后的燃气流中，利用燃气中剩余的氧

2、气再次燃烧（双涵道发动机中，还可从外涵道引入新鲜空气），进燃烧（双涵道发动机中，还可从外涵道引入新鲜空气），进一步提高燃气温度，增大喷气速度，达到增加推力的目的。一步提高燃气温度，增大喷气速度，达到增加推力的目的。特点特点：带有加力燃烧室的发动机必须有面积可调的尾喷：带有加力燃烧室的发动机必须有面积可调的尾喷管配合工作！管配合工作！WP6发动机加力燃烧室的组成发动机加力燃烧室的组成燃烧过程燃烧过程：扩压、燃烧、排气：扩压、燃烧、排气 l扩压器内锥顶截去，使截面积骤然增大，并在该处形扩压器内锥顶截去，使截面积骤然增大，并在该处形成中心回流区；成中心回流区；l火焰稳定器后也形成环形回流区；火焰稳定

3、器后也形成环形回流区；l扩压段燃油逆流喷入燃气；扩压段燃油逆流喷入燃气；l加力燃油在压力较低的燃气中燃烧，热循环效率较低，加力燃油在压力较低的燃气中燃烧，热循环效率较低，燃烧效率不高。燃烧效率不高。6.1概述概述外涵道空气流外涵道空气流加力燃烧室加力燃烧室喷管喷管可调推进喷口可调推进喷口燃油燃油冷气流冷气流复燃燃气复燃燃气喷管操纵套管喷管操纵套管6.2 加力燃烧室的工作特点和构造要求加力燃烧室的工作特点和构造要求1 1、进口温度高：进口温度高：9509501100K1100K，含氧量低，含氧量低加力燃烧室需加力燃烧室需要足够长的长度；要足够长的长度；2 2、涡轮出口速度高涡轮出口速度高：350

4、350450m/s450m/s扩压器，火焰稳定器扩压器，火焰稳定器稳定气流；稳定气流；3 3、进口气体压力低进口气体压力低预燃室可靠点火；预燃室可靠点火；4 4、壳体振动，震荡燃烧壳体振动，震荡燃烧要加强刚度；要加强刚度；5 5、起动迅速、平稳，对其他部件无影响起动迅速、平稳，对其他部件无影响可调尾喷口；可调尾喷口；6 6、出口温度高，热应力、热变形大出口温度高，热应力、热变形大进行冷却，对机舱进行冷却，对机舱进行冷却。进行冷却。基本构件基本构件： 扩压器，火焰稳定器，输油圈，燃油圈扩压器，火焰稳定器，输油圈，燃油圈及燃油喷嘴，点火装置，加力燃烧室壳体，及燃油喷嘴，点火装置，加力燃烧室壳体，

5、混合器（双涵道发动机）混合器（双涵道发动机） 6.3 加力燃烧室的基本构件加力燃烧室的基本构件扩压器扩压器主燃油主燃油总管总管火焰稳定器火焰稳定器（蒸发槽）（蒸发槽）火焰稳定器火焰稳定器燃油供应燃油供应火焰稳定器火焰稳定器输油总管输油总管喷口作动筒喷口作动筒隔热屏隔热屏可调喷口可调喷口（连锁鱼鳞片）（连锁鱼鳞片）催化剂催化剂点火器座点火器座6.3 加力燃烧室的基本构件加力燃烧室的基本构件1、扩压器、扩压器功用：功用：l降低进入加力燃烧室的气流速度，为稳定燃烧创造条件降低进入加力燃烧室的气流速度，为稳定燃烧创造条件 进口速度：进口速度：350450m/s 出口速度：出口速度：120180m/s扩

6、压比扩压比：n2时时 扩张角扩张角2025度度 25度时度时 最好采用等压梯度变化的扩压器最好采用等压梯度变化的扩压器1、扩压器、扩压器组成：组成： 外壁、整流锥、整流支板外壁、整流锥、整流支板 和隔热罩等。和隔热罩等。 6.3 加力燃烧室的基本构件加力燃烧室的基本构件整流锥整流锥整流支板整流支板壳体壳体隔热罩隔热罩预燃室预燃室喷嘴喷嘴混合导气管混合导气管火焰稳定器火焰稳定器喷嘴喷嘴后燃油总后燃油总管管6.3 加力燃烧室的基本构件加力燃烧室的基本构件2、混合器、混合器功用：功用：l混合加力涡扇发动机中，将涡扇发动机外涵道空气平稳引入、混合加力涡扇发动机中，将涡扇发动机外涵道空气平稳引入、内涵道

7、，保证两股气流混合后压力、温度和速度比较均匀。内涵道，保证两股气流混合后压力、温度和速度比较均匀。类型类型（1）漏斗形混合器）漏斗形混合器（2）环形混合器）环形混合器（3）菊花槽形混合器）菊花槽形混合器 一种低涵道比的一种低涵道比的空气混合器空气混合器漏斗式漏斗式6.3 加力燃烧室的基本构件加力燃烧室的基本构件3、火焰稳定器、火焰稳定器功用：功用：l使气流产生紊流，形成回流区，加速混合器的形成和加强燃使气流产生紊流，形成回流区，加速混合器的形成和加强燃烧过程，稳定火焰和提高完全燃烧度。烧过程，稳定火焰和提高完全燃烧度。类型类型l机械式火焰稳定器机械式火焰稳定器lV形稳定器形稳定器：环形环形WP

8、6、WP7 径向式径向式WP7乙，混合加力的涡扇，涡喷乙，混合加力的涡扇，涡喷l蒸发式稳定器蒸发式稳定器：WS9，Spey MK202 V形稳定器，蒸发式稳定器又称形稳定器，蒸发式稳定器又称值班火焰稳定器，值班火焰稳定器，是目前改善低温稳是目前改善低温稳定燃烧和扩大稳定工作范围的有效措施定燃烧和扩大稳定工作范围的有效措施l沙丘驻涡稳定器沙丘驻涡稳定器：WP6甲、甲、WP13 l气动式稳定器：阿塔（法）气动式稳定器：阿塔（法）单排环形单排环形V形稳定器形稳定器WP6发动机加力燃烧室发动机加力燃烧室双排环形双排环形V形稳定器形稳定器WP7发动机加力燃烧室发动机加力燃烧室涡喷涡喷7乙发动机加力燃烧室

9、乙发动机加力燃烧室双排径向式双排径向式V形稳定器形稳定器蒸发式稳定器蒸发式稳定器沙丘驻涡稳定器沙丘驻涡稳定器 流动阻力下降，涡流内燃烧的贫油熄火极限扩展了流动阻力下降，涡流内燃烧的贫油熄火极限扩展了45倍，点倍，点火风速提高了将近一倍。火风速提高了将近一倍。气动式稳定器气动式稳定器通过专用管道自压气机抽泣，经喷嘴将高压空气喷进加力通过专用管道自压气机抽泣，经喷嘴将高压空气喷进加力燃烧室，与主气流相遇形成非流线型的气柱，借此气柱稳燃烧室，与主气流相遇形成非流线型的气柱，借此气柱稳定火焰。定火焰。优点：根据不同的工作状态控制供气量，可形成合适的气优点：根据不同的工作状态控制供气量，可形成合适的气柱

10、来稳定火焰，并有利于消除震荡燃烧，避免了机械式稳柱来稳定火焰，并有利于消除震荡燃烧，避免了机械式稳定器在加力燃烧室不工作时所造成的气流压力损失。定器在加力燃烧室不工作时所造成的气流压力损失。缺点：减少发动机推力缺点：减少发动机推力6.3 加力燃烧室的基本构件加力燃烧室的基本构件4、供油点火装置、供油点火装置（1）供油系统）供油系统总管穿过壳体，与环形稳定器同心安装总管穿过壳体，与环形稳定器同心安装WP7总管穿过壳体，经支板进入内锥，与环形输油圈相连总管穿过壳体，经支板进入内锥，与环形输油圈相连WP6总管在壳体外，与喷油杆总管在壳体外，与喷油杆(嘴嘴)相连相连J57-13，壳体密封，壳体密封（2

11、）输油圈）输油圈：分压分圈供油：分压分圈供油 作用：满足不同加力状态下的供油需求作用：满足不同加力状态下的供油需求（3）加力喷嘴）加力喷嘴：离心式：离心式WP6、WP7 喷油杆喷油杆J57-F13、WP7乙乙 喷油圈喷油圈WS发动机（分区、分压供油）发动机（分区、分压供油） 针塞式针塞式F100发动机，制造困难，材料好发动机，制造困难，材料好喷油杆射流式喷嘴供油喷油杆射流式喷嘴供油分圈分压式供油分圈分压式供油6.3 加力燃烧室的基本构件加力燃烧室的基本构件5、加力燃烧室壳体、加力燃烧室壳体快卸环结构快卸环结构：联接外壁：联接外壁 防震屏防震屏：采用多孔的波纹板，造成气流的乱反射和气体：采用多孔

12、的波纹板，造成气流的乱反射和气体阻尼，有效防止加力燃烧室的震荡燃烧。阻尼，有效防止加力燃烧室的震荡燃烧。6.4 加力燃烧室的加力燃烧室的预燃系统预燃系统功用：功用：l在发动机起动加力燃烧室时，迅速可靠安全地点燃加力燃烧在发动机起动加力燃烧室时，迅速可靠安全地点燃加力燃烧室的油气混合物室的油气混合物类型类型1、预燃室点火系统、预燃室点火系统 固定在扩压气段整流锥内，由内外椎体，内外壁，点火固定在扩压气段整流锥内，由内外椎体，内外壁，点火电嘴，导流板和火焰喷口等组成电嘴，导流板和火焰喷口等组成2、火舌点火系统（射流）、火舌点火系统（射流） 将附加的燃油喷入主燃室的某个火焰筒内将附加的燃油喷入主燃室的某个火焰筒内3、催化点火系统、催化点火系统 利用铂能吸附氧气和氢气的特性，使点火用的混合器借利用铂能吸附氧气和氢气的特性，使点火用的混合器借铂铑丝网的催