罗罗发动机燃烧室简介

第四章燃烧室节概述罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第1页!燃烧室：是燃气涡轮发动机的重要部件，其功用是把高压空气与燃油混合燃烧，将化学能转变为热能，形成高温高压的燃气。罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第2页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第3页!

一、点火可靠点火可靠：在一定的外界条件下能保证可靠点火,即能在地面和空中可靠的点火。

影响点火可靠性的主要因素：燃油与空气的比例（油气比、余气系数、当量比）

1、油气比燃烧室燃油流量/燃烧室空气流量罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第4页!余气系数的物理意义表示贫油和富油的程度α＜１时为富油;α＞１时为贫油;航空发动机的余气系数一般为3.5－4.5

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二、燃烧要稳定要求燃烧室在点燃以后,必须在规定的全部飞行高度和速度范围内都能保证稳定燃烧而不被吹熄

稳定燃烧的条件:气流速度＝火焰传播速度.燃烧稳定特性：在一定的进气条件下,用能稳定燃烧的贫油、富油极限之间的余气系数范围来表示,此范围越宽,表示燃烧稳定性越好罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第6页!

四、出口温度分布要满足要求除点火过程外,火焰不得伸出燃烧室出口温度场均匀，在出口环腔内最高温度与平均温度之差不得超过100－120℃在径向上：靠近涡轮叶片叶尖和叶根处的温度应低一些,而在距叶尖大约三分之一处温度最高

罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第7页!五、总压损失小燃烧室的总压恢复系数:燃烧室出口总压/燃烧室进口总压（0.94）扩压产生的流阻损失空气从小孔,缝隙流入燃烧室时的摩擦损失冷热气流掺混造成的损失加热(燃烧)造成的热阻损失罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第8页!

七、燃烧产物对大气的污染要小燃烧室排放的污染物,除了因燃油中含硫而生成的SO2外,通常还有CO、HC、NO2、NO、烟等污染物的含量随发动机的工作状态而变化,其规律如下图所示

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八、寿命长在航空发动机中,燃烧室在高温情况下工作,条件十分恶劣,往往需要经常检修或更换零件,合理地组织燃烧和冷却,或采用高性能耐热材料等,以提高燃烧室的寿命

罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第10页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第11页!燃烧室的工作特点燃烧气流的速度高出口温度受涡轮叶片材料强度限制

罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第12页!一、燃烧室的分类分类：管形（筒形）燃烧室环管形燃烧室环形燃烧室罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第13页!组成：燃烧室头部，外套，火焰筒，喷嘴优点：维护、检查和更换比较方便缺点：环行截面积利用率低，总压损失大，起动性能差，重量大。管形燃烧室罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第14页!优点：迎风面积小；出口燃气温度、压力比较均匀；安排合理，检修容易。缺点：重量大，高空起动性能差。应用：用于轴流式压气机的发动机上环管形燃烧室罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第15页!环形燃烧室优点：迎风面积小，重量轻，起动性能好，出口燃气压力、温度分布均匀。缺点：不便更换和检查，试验时需要大量的空气。应用：广泛用于新型发动机。由四个同心圆筒组成最内、最外的两个圆筒为燃烧室的内、外壳体中间两个圆筒为火焰筒在火焰筒的头部装有一圈旋流器和喷油嘴罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第16页!机匣（外套）扩压器火焰筒喷油嘴:雾化点火装置旋流器:回流区连焰管:传焰,均压二、燃烧室组件罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第17页!火焰筒：包括火焰筒筒体和旋流器旋流器的作用：形成回流区，保证稳定燃烧火焰筒筒体的作用和工作环境点火器直接点火器间接点火器罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第18页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第19页!稳定燃烧的条件燃烧时的气流速度等于火焰的传播速度为了稳定燃烧，所以必须想法：降低空气的流速提高火焰的传播速度以保证能达到稳定燃烧的条件。罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第20页!旋流器：旋流器是由若干旋流片按一定角度沿周向排列成的。当空气流过旋流器时,由轴向运动变成旋转运动,气流被惯性离心力甩向四周,使燃烧室中心部分空气稀薄,形成一个低压区,于是火焰筒四周的空气及后部一部分高温燃气便向火焰筒中心的低压区倒流,形成回流,在燃烧室中,有回流的地方叫做回流区。使火焰筒内同一个截面上的气流速度不相等,于是在回流区形成稳定的点火源，保证稳定燃烧。罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第21页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第22页!分股进气促使燃料迅速汽化组成余气系数合适的混合气二、提高火焰传播速度罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第23页!分股进气（P89图4-15）罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第24页!在回流区边界区域组成余气系数合适的混合气罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第25页!第四节燃烧室的常见故障及预防措施常见故障：局部过热和熄火罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第26页!一、燃烧室的局部过热及预防措施局部过热所引发的问题出现局部过热的原因燃料浓度分布不均匀喷射角过大油锥偏斜雾化不良罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第27页!预防措施使用符合技术规格的喷嘴；正确拆装燃烧室。罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第28页!影响稳定燃烧范围的因素因素：燃烧室进口气流速度，混合气的初温、初压燃烧室进口气流速度火焰稳定特性（p93图4-20）混合气的初温、初压升高，火焰传播速度增大，稳定燃烧范围增大。罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第29页!燃烧室在什么条件下容易熄火飞行高度变化时的情形飞行高度增加，稳定燃烧范围变窄（P94图4-21）原因：混气初温、初压变小；流量减小。罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第30页!飞行速度降低的情形飞行速度降低，稳定燃烧范围减小原因：燃烧室进口速度基本不变；冲压比减小导致混气的初温、初压降低空气流量下降罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第31页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第32页!对燃烧室的基本要求点火可靠，余气系数控制在一定范围燃烧稳定燃烧完全，用燃烧效率表示总压损失小，用总压恢复系数表示尺寸小出口温度分布满足要求排气污染小罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第33页!2、余气系数进入燃烧室的空气流量与进入燃烧室的燃油流量完全燃烧所需要的理论空气量之比。进入燃烧室的空气流量进入燃烧室的燃油流量理论空气量理论空气量是一公斤燃油完全燃烧所需要的最少空气量。对于航空煤油,理论空气量为:14.7公斤空气／公斤燃油罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第34页!3.当量比定义：完全燃烧一公斤空气所需的燃油质量余气系数与当量比互为倒数：罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第35页!

三、燃烧完全用燃烧效率和燃烧完全系数来表示。

燃烧效率：一公斤燃油燃烧后实际放出的热量与燃油的热值之比。（0.95~0.98）罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第36页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第37页!六、燃烧室的尺寸要小长度减小,重量减轻,压气机和涡轮间距离减小,机匣和转子的重量减小。直径减小，迎风面积减小容热强度在单位压力和单位燃烧室容积中,一个小时之内,进入燃烧室的燃油燃烧实际所释放出的热量（1200~2000kj/m3hPa）容热强度大，表示燃烧室的尺寸小；容热强度小，表示燃烧室的尺寸大。罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第38页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第39页!燃烧室的工作特点燃烧室工作的基本情形燃烧室内气体参数变化情形（P82图4-3）

扩压器旋流器

喷嘴火焰筒外套罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第40页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第41页!第二节燃烧室的分类和组件罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第42页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第43页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第44页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第45页!罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第46页!机匣形成二股气流的通道；承力。扩压器减速，便于燃烧稳定；将空气分流成一股气流和二股气流。罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第47页!喷嘴：将燃油雾化，加速燃油与空气的掺混（1）离心喷嘴单油路喷嘴、双油路喷嘴优点：工作可靠，结构坚固，易于调试缺点：供油压力高，存在富油区，有污染（2）气动喷嘴优点：混合均匀，避免富油区，供油压力小，工作范围宽。缺点：起动时雾化不良（3）蒸发管式喷嘴罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第48页!第三节燃烧室的稳定燃烧(*)燃烧室燃烧时出现的问题：余气系数气流流速和火焰传播速度罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第49页!一、降低燃烧室内局部区域气流速度扩压器：将气流速度从100m/s降到40m/s罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第50页!旋流器降低气流轴向速度形成低压区罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第51页!锥形火焰稳定器P89图4-14罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第52页!分股进气股由燃烧室的头部经过旋流器进入,这股空气占总进气量的25％左右,其功用是与燃油混合,组成余气系数稍小于1的混合气,进行燃烧。第二股由火焰筒侧壁上开的小孔及缝隙进入燃烧室,这股空气占总进气量的75％左右,其功用是:降低空气的流速;进行补充燃烧;与燃气进行掺混,降低燃气的温度,控制燃烧室出口处的温度分布,以满足涡轮对温度的要求;冷却火焰筒的外壁,同时冷的空气在火焰筒的内壁形成一个气膜,将高温燃气与火焰筒的内壁分开而不直接接触,来冷却保护火焰筒。罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第53页!促使燃料迅速汽化油、气混合的两个阶段：雾化：燃油被撕碎成微小的油珠；汽化：油珠汽化。油滴直径越小,说明燃油雾化的质量越高燃料汽化速度越快，火焰传播速度越快。罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第54页!三、稳定点火源形成推油门时，点火源在离原O–T线较远的地方形成如果余气系数变化过大，将会熄火。罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第55页!燃烧室采用耐热材料、耐高温涂层，以及内壁的冷却气膜，承受高温燃气。常见故障：局部过热和熄火罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第56页!出现局部过热的原因空气的正常流动遭到破坏火焰筒变形火焰筒安装偏斜喷油量过大推油门过猛装错喷嘴罗罗发动机燃烧室简介共62页，您现在浏览的是第57页!二、燃烧室熄火熄火的现象和根本原因现象：飞机抖动，发出不正常的声音，转速和排气温度突然下