The invention discloses a combustion chamber test device controlled by air flow zoning and its test method. The test device mainly comprises a combustion chamber main body, an ignition system, an air intake system, an oil supply system and an optical measurement window, etc. The main body of the combustion chamber cancels the outer casing structure, and the air flow into the combustion chamber is divided into five separate ways to supply, and the flow rate is measured separately. One of them flows through the head passage of the combustor and into the combustor through the swirler; the other four flows through the upper and lower main combustion holes and the mixing holes respectively, and into the combustor through the upper and lower main combustion holes and mixing holes. Thus the accurate measurement and separate control of the air flow in each region of the combustion chamber can be realized. The combustion chamber of the invention has simple structure, and the jet trajectory of the jet hole in the combustion chamber will not be affected by adopting a separate air intake mode, and the isolated study of the influence of air flow rate in different regions of the combustion chamber on the performance of the combustion chamber can be realized.
【技术实现步骤摘要】
空气流量分区控制的燃烧室试验装置及其试验方法
本专利技术涉及航空燃气轮机
,具体是一种空气流量分区控制的燃烧室试验装置及其试验方法。
技术介绍
燃烧室作为航空发动机三大核心部件之一,是将燃料的化学能转变为热能的一种装置。燃烧室性能的发展,不仅与发动机的发展水平密切相关,而且与燃烧系统的基础研究和应用水平密切相关。虽然现代航空发动机燃烧室的基本性能和结构已经达到相当高的水平,但是仍存在大量的难题和挑战。新研究方法、新测量手段、新结构及新概念的发展才是保证其持续进步的根源。在传统的航空发动机燃烧室研究中,无论是单头部、多头部还是全环结构,燃烧室均包含内外机匣结构,气流进入燃烧室进口后通过自由分配的方式,分别由头部、主燃孔和掺混孔进入火焰筒参与燃烧。如专利“蒸发管式微小型发动机燃烧室”,专利号:200510086539.4,燃烧室由内机匣、外机匣、3~12个Т型蒸发管和燃油喷嘴组成。专利“全环微小尺寸回流燃烧室试验器”,专利号:CN104236917A,燃烧室结构包括内机匣和外机匣,燃烧室出口周向设置多个测量耙,以达到燃烧室性能的试验研究。从上述专利来看,虽然包含内外机匣结构的燃烧室与真实燃烧室工作模式相同,但是由于航空发动机燃烧室的结构复杂,燃烧室性能的影响因素繁多,并且各气动热力参数之间相互联系,可以说是牵一发而动全身,当燃烧室内孔径、孔位或孔型改变时,其流量分配也随之改变,并且各部分空气流量无法准确测量与单独控制。这样很难将燃烧室各部分流量固定,实现燃烧室各区域流量及流量分配对燃烧室性能影响的孤立研究。另一方面,航空发动机燃烧室中的燃烧过程非常复杂, ...
【技术保护点】
1.一种空气流量分区控制的燃烧室试验装置,其特征在于:包括燃烧室主体(1)、上壁面主燃孔进气通道(2a)、下壁面主燃孔进气通道(2b)、上壁面掺混孔进气通道(3a)、下壁面掺混孔进气通道(3b)、光学测量窗口(26)、点火电嘴(7)及供油管道(9);其中燃烧室主体(1)为一矩形通道,头部端口通过焊接法兰(10)与进气支管(32)连接,头部进气通道(4)内安装有旋流器(27),燃烧室主体(1)两侧壁面分别设置光学测量窗口(26),上、下壁面分别安装主燃孔进气腔体(16)、掺混孔进气腔体(20)、点火电嘴(7)和油管接头(8);其中主燃孔进气通道(2)两端均焊接法兰,主燃孔进气通道端口法兰(11)与进气支管(32)连接,主燃孔进气通道末端法兰(13)与主燃孔进气腔体(16)连接;其中掺混孔进气通道(3)两端均焊接法兰,掺混孔进气通道端口法兰(12)与进气支管(32)连接,掺混孔进气通道末端法兰(14)与掺混孔进气腔体(20)连接;其中供油管道(9)一端与焊接在燃烧室主体上壁面的油管接头(8)采用螺纹连接保证密封,另一端与油泵(37)出口连接。在燃烧室头部通道内,油管一端与燃烧室头部通道内油 ...
【技术特征摘要】
1.一种空气流量分区控制的燃烧室试验装置,其特征在于:包括燃烧室主体(1)、上壁面主燃孔进气通道(2a)、下壁面主燃孔进气通道(2b)、上壁面掺混孔进气通道(3a)、下壁面掺混孔进气通道(3b)、光学测量窗口(26)、点火电嘴(7)及供油管道(9);其中燃烧室主体(1)为一矩形通道,头部端口通过焊接法兰(10)与进气支管(32)连接,头部进气通道(4)内安装有旋流器(27),燃烧室主体(1)两侧壁面分别设置光学测量窗口(26),上、下壁面分别安装主燃孔进气腔体(16)、掺混孔进气腔体(20)、点火电嘴(7)和油管接头(8);其中主燃孔进气通道(2)两端均焊接法兰,主燃孔进气通道端口法兰(11)与进气支管(32)连接,主燃孔进气通道末端法兰(13)与主燃孔进气腔体(16)连接;其中掺混孔进气通道(3)两端均焊接法兰,掺混孔进气通道端口法兰(12)与进气支管(32)连接,掺混孔进气通道末端法兰(14)与掺混孔进气腔体(20)连接;其中供油管道(9)一端与焊接在燃烧室主体上壁面的油管接头(8)采用螺纹连接保证密封,另一端与油泵(37)出口连接。在燃烧室头部通道内,油管一端与燃烧室头部通道内油管接头(29)连接,另一端与喷嘴(28)连接。2.根据权利要求1所述的空气流量分区控制的燃烧室试验装置,其特征在于:所述的主燃孔(17)和掺混孔(21)开孔孔径根据公式计算,公式中d为孔径,ma为空气流量,cd为小孔流量系数,pt1为小孔前总压,ph为小孔后静压。3.根据权利要求1所述的空气流量分区控制的燃烧室试验装置,其特征在于:所述的主燃孔进气腔体(16)大于主燃孔(17)孔径的两倍,掺混孔进气腔体(20)宽度大于掺混孔(21)孔径的两倍。4.根据权利要求1所述的空气流量分区控制的燃烧室试验装置,其特征在于:所述的主燃孔进气腔体(16)通过主燃孔进气腔体法兰(15)安装在燃烧室主体上、下壁面上,主燃孔进气腔体封闭端(18)上开有主燃孔(17);掺混孔进气腔体(20)通过掺混孔进气腔体法兰(19)安装在燃烧室主体上、下壁面上,掺混孔进气腔体封闭端(22)上开有掺混孔(21)。5.根据权利要求4所述的空气流量分区控制的燃烧室试验装置...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建中,陈坚,郎旭东,陈剑,胡阁,宫冠吉,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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