第一章航空发动机燃烧室概述.ppt

（2）环管燃烧室 （3）环形燃烧室 */34 6. 尺寸小重量轻（燃烧室容热强度、火焰筒容热强度） 由燃烧室或任何别的热量发生装置放出的热量取决于燃烧区的容积。因此，为了获得要求的高功率，一个相当小而紧凑的燃气涡轮燃烧室必须以极高的放热率放热。例如，在起飞状态，一台R-R公司的RB211-524发动机每小时消耗9368kg燃油。这种燃油具有大约43120kJ/kg的热。因此，该燃烧室每秒释放将近112208kJ的热量。 定义：单位压力下，每单位燃烧室容积内，每小时燃烧燃料所释放出的热量。 */34 7. 排气污染少（起因，组成，如何减少或消除） 航空发动机的污染表现为： （1）由于燃烧组织的不完善，特别是在富油时，排放大量的CO直接造成对人类健康的危害。 （2）局部富油时因缺氧，形成大量的微细碳粒，形成可见黑烟雾，造成污染。 （3）由于燃烧时温度较高，特别是在地面起飞状况时，容易形成Nox类物质，对人类及其他生物危害也很大。 （4）燃烧室工作时，特别是加力燃烧室在不稳定工作时产生低频高分贝的强噪声污染。 */34 8.寿命长 燃烧室内火焰温度很高，火焰筒壁面经常受着高温燃气的侵蚀。由于气流和火焰的紊流脉动，使火焰筒承受这交变的高温燃气引起的热应力。火焰筒经常产生裂纹、烧蚀、掉块、变形等故障。现代航空发动机的燃烧室内，火焰筒都是用高性能的耐热钢板制成的。为了防止过热、烧蚀和延长寿命，火焰筒壁面都采用了有效的冷却措施，以保证在较长的寿命期内安全可靠地工作。 军机一般400-1000h，民机6000-8000h。 */37 3. 燃烧室部件 燃烧室的基本构成 扩压器 减速扩压 F出/F进=3.0~5.0，120~180m/s→30~50m/s 喷油嘴 雾化和预蒸发 火焰筒 旋流器 点火器 联焰管 */37 4. 燃烧室基本类型 （1）单管燃烧室 单管燃烧室由多个(一般是8～16个)单个燃烧室组成。它们之间有联焰管相联，起传播火焰和均压的作用。在早期的涡轮喷气发动机用得较多，与离心式压气机配合使用，在结构上比较简单。可以单独的拆换，维护比较方便。缺点主要是它的空间利用率低；在重量上不仅本身比较重，而且因为它不能传递涡轮和压气机壳体上的扭矩，还要增加其他结构部件(轴承机匣)的重量。 与单管燃烧室相同的是：联管燃烧室也是有单独的火焰筒。但是这些火焰筒被包容在一个共同的环形腔道里。联管燃烧室的优点是结构比较紧凑，外壳可传递扭矩，因而有利于减轻发动机的结构重量。此外，它的火焰筒与单管燃烧室相似，因而对设计调试仍较方便。 它是由四个同心的圆筒组成。在火焰筒的头部装有一圈燃油喷嘴和火焰稳定装置。与压气机出口和涡轮进口的环形气流通道可以有很好的气动配合，可以减少流动损失，缩短燃烧室头部的扩压段。可以得到较均匀的出口周向温度场。空间利用率最高，壳体结构有利于扭矩和力的传递。更有利于减轻重量。 缺点首先是沿圆周均匀分布的各个离心喷嘴喷油所形成的燃油分布和环形通道的进气不易配合好。设计调试比较困难，需要有大型的气源设备。使用中装拆维护也比较复杂。 */37 5. 燃烧室特性??????????????? 　 ①燃烧效率； ②燃烧室压力损失； ③燃烧稳定性(熄火特性)； – 气体在燃烧室内的流动和燃烧过程十分复杂，受许多物理化学因素的影响，无法用计算的方法来取得燃烧室的特性 – 燃烧室特性主要通过实验获得 */34 燃烧的几个重要参数 */34 */34 THE END！ * * * * * * 现代航空发动机燃烧技术与发展 梁红侠 动力与能源学院 Tel: 8849 3680 E-mail: hx_liang@nwpu.edu.cn * 参考书籍： */37 【1】侯晓春 季鹤鸣 刘庆国 严传俊等. 《高性能航空燃气轮机燃烧技术》国防工业出版社，2002.01 【2】金如山.《航空燃气轮机燃烧室》宇航出版社，1988.02 【3】张斌全.《现代航空发动机燃烧室》北京航空学院出版社，1986.10 【4】杜声同 严传俊. 《航空燃气轮机燃烧与燃烧室》西北工业大学. 主要内容 第一章 航空发动机燃烧室概述（ 3学时） 第二章 航空发动机中的燃烧（3学时） 第三章 燃烧原理基础（3学时） 第四章 着火与熄火（3学时） 第五章 火焰传播与火焰稳定（3学时） * */37 主要内容 第六章 喷嘴及燃油雾化（3学时） 第七章 燃烧室中的空气流动（3学时） 第八章 加力燃烧室（3学时） 第九章 燃烧室排气污染（3学时） 第十章 现代军用高温升燃烧室和民用低污 染燃烧室技术发展（3学时） 第一章 航空发动机燃烧室概述 燃烧室的功用 燃烧室基本性能要求 燃烧室部件 燃烧室基本类型 燃烧室特性 */37