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航空发动机燃烧室故障分析与维护

-01一、燃烧室介绍03三、燃烧室故障原因021、燃烧室工作原理04四、燃烧室故障及其维护燃烧室2

航空发动机燃烧室故障分析与维护航空发动机燃烧室故障分析与维护

一、燃烧室介绍1

一、燃烧室介绍功用：燃烧室是将热能转化成机械能，燃烧室的工作过程是使燃料中与空气混合后点燃，产生高温高压的燃气，从而推动涡轮旋转，驱动飞机前进类型：单管燃烧室、环形燃烧室、管环形燃烧室组成(1)扩压器：在壳体和火焰筒头部之间构成扩散通道，用来降低流速，提高压力，保证燃烧顺利进行和减少压力损失。扩压器构造合理对改善燃烧条件，改善燃烧室性能、减小燃烧室尺寸和减轻重量具有重要意义。此外，在目前环形燃烧室中，还广泛采用将燃烧室进口扩压段并入压气机出口扩压段内的措施，以缩短燃烧室的长度(2)火焰筒：火焰筒是燃烧室的主要组成，它由旋流器和火焰筒筒体等部分组成

一、燃烧室介绍火焰筒筒体是一个在侧壁面上开有多排直径大小不同形状各异的孔及缝的薄壁金属结构，燃烧在其内部进行，保证燃烧充分、掺混均匀并使壁面得到冷却目前，火焰筒采用现有的最好的耐热材料、耐高温涂层为了改善筒体受热不均匀的情况，在筒壁上孔稀少且孔径大的部位或在大孔之间开若干小孔，简壁的冷却以气膜冷却为主，空气冷却火焰筒的内壁作为它与火焰的隔离层，这样可以使燃烧室主燃烧区承受很高的燃气温度(3)旋流器：旋流器的中央安装燃油喷嘴，气流经过旋流器叶片后，围绕着旋流器轴线产生强烈的切向旋转气流，在燃油喷嘴前方不远处产生回流区，保证火焰稳定(4)燃油喷嘴：燃油喷嘴可分为雾化型和汽化型。燃油喷嘴的基本功能是使燃油雾化或汽化，以保证燃油快速燃烧。目前发动机在各种飞行条件和工作状态下，需油量的变化范围较大，所以在航空发动机上广泛采用双油路离心喷嘴

一、燃烧室介绍(5)点火装置：点火装置是发动机在地面起动或高空再起动时用来点火的装置，一般一台发动机有两个点火器。点火装置产生高能火花，点燃燃油。随着高能电嘴的发展，使电嘴能在低压下，放电量大大增加，因此，直接点火装置已经得到广泛的应用(6)机匣：燃烧室机匣由内、外机匣组成，内、外机匣直径很大，厚度很薄，又都需要承受负荷，是发动机的主要承力构件，因此内、外机匣必须具有足够的强度和刚度。燃烧室机匣用来构成二股气流的通道

1、燃烧室工作原理2

1、燃烧室工作原理工作条件(1)点火可靠影响点火可靠性的主要因素是燃油和空气的比例，而说明燃油和空气比例的参数有油气比、余气系数等①油气比f

1、燃烧室工作原理油气比是进入燃烧室的燃油质量流量与进入燃烧室的空气质量流量的比值，表示相对燃油消耗量，它是指燃油和空气组成的混合气中二者的质量之比。用这个参数十分直观地表明燃料和空气的比例，可判明混合气中燃料含量的多少②余气系数a这是从另外一个角度表示混合气中燃油和空气比例的参数，它是指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。对于航空煤油,理论空气量为:14.7公斤空气/公斤燃油余气系数用来表示混合气贫油和富油的程度。a1时为贫油:a1时为富油。航空发动机的余气系数一般为:3.5到4.5。在燃烧室的燃烧区和点火区，余气系数总是略小于1，因为这时对燃烧最有利

1、燃烧室工作原理(2)燃烧要稳定

稳定燃烧的条件是:燃烧时的气流速度等于火焰的传播速度。燃烧稳定性通常是用在一定的进气条件下，能维护稳定燃烧的贫油、富油极限之间的余气系数范围来表示，稳定燃烧范围越宽，表示燃烧稳定性越好

(3)燃烧完全

燃烧室中燃料燃烧得越完全，放出热量就越大，在保证发动机推力一定时，燃料消耗就越小，经济性也越好

(4)燃烧室出口温度场应符合要求

考虑到高速旋转的涡轮叶片承受应力很大，再加上高温气流的冲击，工作条件十分恶劣于是要求燃烧室出口气流温度场符合涡轮叶片高温强度的要求，不要有局部过热点，以保证涡轮的正常工作和寿命

(5)总压损失小

1、燃烧室工作原理燃烧室的总压恢复系数是:燃烧室出口处的总压与燃烧室进口处的总压之比，对于燃气涡轮喷气发动机，燃烧室的总压恢复系数一般在0.92到0.96范围内(6)尺寸小，重量轻(7)寿命长(8)燃烧产物对大气的污染要小

1、燃烧室工作原理稳定燃烧条件(1)降低气流速度，保证混合气的稳定燃烧

1、燃烧室工作原理(2)限制燃烧的温度，确保燃烧室和涡轮的安全工作

三、燃烧室故障原因3

三、燃烧室故障原因故障原因：(1)热应力引起的故障(2)受振动引起的故障(3)积碳和腐蚀引起的故障(4)燃烧过程组织不善引起的故障

三、燃烧室故障原因导致现象(1)局部过热(2)燃烧室熄火

四、燃烧室故障及其维护燃烧室4

四、燃烧室故障及其维护燃烧室燃烧室颈部故障的排除与修理(1)主体裂纹(2)压坑，打伤(3)颈部管接头