加力燃烧室及涡轮发动机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种加力燃烧室及涡轮发动机。加力燃烧室包括：外筒体组件、中心体组件、油路组件、环形燃烧腔以及点火器。中心体组件包括：前体，位于加力燃烧室的轴向前端且与外筒体组件形成环形燃烧腔的供含氧气体进入的气体入口；中体，沿轴线位于前体的后方且连接于前体并与前体成为一体；以及后体，沿轴向位于中体后方且与中体滑动套设，并与外筒体组件形成环形燃烧腔的气体出口。点火器设置于与外筒体组件形成环形燃烧腔的中心体组件的对应部分，以用于对进入环形燃烧腔内的燃料和含氧气体形成的燃气进行点火，进而燃气旋转爆震燃烧，从而解决了加力燃烧室燃烧不稳定的问题，提高了燃烧的热效率，并改善了工质的做功能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及航空航天动力
，尤其涉及一种加力燃烧室及涡轮发动机。
技术介绍
加力燃烧室是军用小涵道航空燃气涡轮发动机的重要部件之一，其质量在发动机总质量中所占的比重非常小，却能在短时间内大幅提升发动机的推力，从而改善飞行器机动性、扩展飞行包线、夺取制空权。传统常规的燃气涡轮发动机加力燃烧室因为耗油率极高，而严重影响到战斗机的留空时间。另外，常规加力燃烧室存在燃烧不稳定问题，可能导致发动机熄火和系统结构的损坏，进一步限制了加力燃烧室的工作时间和工作性能。此外，燃气在进入加力燃烧室前，已经过涡轮的膨胀作用，工质压力较低，做功能力下降。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本技术的一个目的在于提供一种加力燃烧室及涡轮发动机，加力燃烧室解决了常规加力燃烧室燃烧不稳定的问题，提高了燃烧的热效率，改善了工质的做功能力。本技术的另一个目的在于提供一种加力燃烧室及涡轮发动机，涡轮发动机的加力燃烧室的结构简单，提高了涡轮发动机的推重比，延长了加力燃烧室的工作时间。为了实现上述目的，在第一方面，本技术提供了一种加力燃烧室，其包括：外筒体组件、中心体组件、油路组件、环形燃烧腔以及点火器。中心体组件收容于外筒体组件内且与外筒体组件形成环形燃烧腔。油路组件受控连通于环形燃烧腔，以向环形燃烧腔提供燃料。其中，中心体组件包括：前体，位于加力燃烧室的轴向前端且与外筒体组件形成环形燃烧腔的供含氧气体进入的气体入口；中体，沿轴线位于前体的后方且连接于前体并与前体成为一体；以及后体，沿轴向位于中体后方且与中体滑动套设，并与外筒体组件形成环形燃烧腔的气体出口。点火器设置于与外筒体组件形成环形燃烧腔的中心体组件的对应部分，以用于对进入环形燃烧腔内的燃料和含氧气体形成的燃气进行点火，进而燃气旋转爆震燃烧。为了实现上述目的，在第二方面，本技术提供了一种涡轮发动机，其包括上述所述的加力燃烧室。本技术的有益效果如下：在根据本技术的加力燃烧室中，外筒体组件与中心体组件形成环形燃烧腔，环形燃烧腔连通于油路组件并接收油路组件提供的燃料，而点火器设置在与外筒体组件形成环形燃烧腔的中心体组件的对应部分，可对进入环形燃烧腔内的燃料和含氧气体形成的燃气进行点火，进而使燃气旋转爆震燃烧，从而解决了常规加力燃烧室燃烧不稳定的问题，提高了燃烧的热效率，并改善了工质的做功能力。在根据本技术的涡轮发动机中，由于采用上述所述的加力燃烧室，基于加力燃烧室的结构简单，减轻了质量，从而提高了发动机的推重比。此外，基于加力燃烧室采用了连续旋转爆震技术，使加力燃烧室由常规的等压燃烧转变为等容燃烧，从而显著提高了热效率，由此降低了涡轮发动机的加力状态的耗油率，进而可延长加力燃烧室的工作时间。附图说明图1是根据本技术的加力燃烧室及涡轮发动机的安装示意图；图2是图1中的加力燃烧室的内部剖视图；图3是沿图2中的A-A线观察到的中心体组件的前腔内的燃料喷口的周向位置示意图；图4是沿图2中的B-B线观察到的加力燃烧室的点火器的周向位置示意图。其中，附图标记说明如下：1加力燃烧室 Cf前腔11外筒体组件 Cm中腔111外壳 Cr后腔1111收缩部 13油路组件112内衬 131燃气管113台阶 132雾化喷头1131环形立壁 14环形燃烧腔1132扩口斜环壁 141气体入口12中心体组件 142气体出口12f前体 15调节机构12f1截锥部 151缸体12f2环形部 152活塞杆12m中体 16点火器12r后体 17支架12r1弧锥部 2机匣12r2环形连接部 21气流通道121壳体 211外涵通道122第一分隔壁 212内涵通道123第二分隔壁 3涡轮机O燃料喷口 4气体混合腔具体实施方式下面参照附图来详细说明根据本技术的加力燃烧室及涡轮发动机。首先说明根据本技术第一方面的加力燃烧室。参照图1至图4，根据本技术的加力燃烧室1包括：外筒体组件11；中心体组件12、油路组件13、环形燃烧腔14以及点火器16。中心体组件12收容于外筒体组件11内且与外筒体组件11形成环形燃烧腔14。油路组件13受控连通于环形燃烧腔14，以向环形燃烧腔14提供燃料(即燃油)。其中，中心体组件12包括：前体12f，位于加力燃烧室1的轴向前端且与外筒体组件11形成环形燃烧腔14的供含氧气体进入的气体入口141；中体12m，沿轴线位于前体12f的后方且连接于前体12f并与前体12f成为一体；以及后体12r，沿轴向位于中体12m后方且与中体12m滑动套设，并与外筒体组件11形成环形燃烧腔14的气体出口142。点火器16设置于与外筒体组件11形成环形燃烧腔14的中心体组件12的对应部分，以用于对进入环形燃烧腔14内的燃料和含氧气体形成的燃气进行点火，进而燃气旋转爆震燃烧。在根据本技术的加力燃烧室1中，外筒体组件11与中心体组件12形成环形燃烧腔14，环形燃烧腔14连通于油路组件13并接收油路组件13提供的燃料，而点火器16设置在与外筒体组件11形成环形燃烧腔14的中心体组件12的对应部分，可对进入环形燃烧腔14内的燃料和含氧气体形成的燃气进行点火，进而使燃气旋转爆震燃烧，从而解决了常规加力燃烧室1燃烧不稳定的问题，提高了燃烧的热效率，并改善了工质的做功能力。根据本技术的加力燃烧室1，在一实施例中，参照图1和图2，外筒体组件11可包括：外壳111；以及内衬112，位于外壳111和中心体组件12之间、并连接于外壳111且与中心体组件12的外壁面形成环形燃烧腔14。其中，外壳111为外筒体组件11的承力部件，不直接接触环形燃烧腔14内的燃气，而内衬112与中心体组件12的外壁面一起构成环形燃烧腔14，虽然不直接承力，但工作环境恶劣。在一实施例中，参照图1和图2，外筒体组件11还可包括：台阶113，形成于内衬112与外壳111的轴向前端并沿径向向中心体组件12突出，以使环形燃烧腔14的气体入口141相对环形燃烧腔14的主体变窄。在一实施例中，参照图1和图2，前体12f可具有：截锥部12f1，位于轴向前方；以及环形部12f2，位于截锥部12f1的轴向后方。台阶113可具有：环形立壁1131，沿径向立设且位于前体12f的环形部12f2的上方；以及扩口斜环壁1132，位于环形立壁1131前方并向外壳111倾斜。在一实施例中，参照图1和图2，中心体组件12可具有：壳体121；第一分隔壁122，设置于壳体121内且沿轴向位于前侧；以及第二分隔壁123，设置于壳体121内且沿轴向位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加力燃烧室(1)，包括：外筒体组件(11)；中心体组件(12)，收容于外筒体组件(11)内且与外筒体组件(11)形成环形燃烧腔(14)；油路组件(13)，受控连通于环形燃烧腔(14)，以向环形燃烧腔(14)提供燃料；其特征在于，中心体组件(12)包括：前体(12f)，位于加力燃烧室(1)的轴向前端且与外筒体组件(11)形成环形燃烧腔(14)的供含氧气体进入的气体入口(141)；中体(12m)，沿轴线位于前体(12f)的后方且连接于前体(12f)并与前体(12f)成为一体；以及后体(12r)，沿轴向位于中体(12m)后方且与中体(12m)滑动套设，并与外筒体组件(11)形成环形燃烧腔(14)的气体出口(142)；加力燃烧室(1)还包括：点火器(16)，设置于与外筒体组件(11)形成环形燃烧腔(14)的中心体组件(12)的对应部分，以用于对进入环形燃烧腔(14)内的燃料和含氧气体形成的燃气进行点火，进而燃气旋转爆震燃烧。

【技术特征摘要】
1.一种加力燃烧室(1)，包括：外筒体组件(11)；中心体组件(12)，收容于外筒体组件(11)内且与外筒体组件(11)形成环形燃烧腔(14)；油路组件(13)，受控连通于环形燃烧腔(14)，以向环形燃烧腔(14)提供燃料；其特征在于，中心体组件(12)包括：前体(12f)，位于加力燃烧室(1)的轴向前端且与外筒体组件(11)形成环形燃烧腔(14)的供含氧气体进入的气体入口(141)；中体(12m)，沿轴线位于前体(12f)的后方且连接于前体(12f)并与前体(12f)成为一体；以及后体(12r)，沿轴向位于中体(12m)后方且与中体(12m)滑动套设，并与外筒体组件(11)形成环形燃烧腔(14)的气体出口(142)；加力燃烧室(1)还包括：点火器(16)，设置于与外筒体组件(11)形成环形燃烧腔(14)的中心体组件(12)的对应部分，以用于对进入环形燃烧腔(14)内的燃料和含氧气体形成的燃气进行点火，进而燃气旋转爆震燃烧。2.根据权利要求1所述的加力燃烧室(1)，其特征在于，外筒体组件(11)包括：外壳(111)；内衬(112)，位于外壳(111)和中心体组件(12)之间、并连接于外壳(111)且与中心体组件(12)的外壁面形成环形燃烧腔(14)；以及台阶(113)，形成于内衬(112)与外壳(111)的轴向前端并沿径向向中心体组件(12)突出，以使环形燃烧腔(14)的气体入口(141)相对环形燃烧腔(14)的主体变窄。3.根据权利要求2所述的加力燃烧室(1)，其特征在于，前体(12f)具有：截锥部(12f1)，位于轴向前方；以及环形部(12f2)，位于截锥部(12f1)的轴向后方；台阶(113)具有：环形立壁(1131)，沿径向立设且位于前体(12f)的环形部(12f2)的上方；以及扩口斜环壁(1132)，位于环形立壁(1131)前方并向外壳(111)倾斜；后体(12r)具有：弧锥部(12r1)，位于轴向后方；以及环形连接部(12r2)，位于弧锥部(12r1)的轴向前方，以与中心体组件(12)的中体(12m)的轴向后端滑动套设；外壳(111)具有收缩部(1111)，收缩部(1111)对应后体(12r)的弧锥部(12r1)向内收缩，收缩部(1111)与后体(12r)的弧锥部(12r1)之间形成环形燃烧腔(14)的气体出口(142)。4.根据权利要求1所述的加力燃烧室(1)，其特征在于，中心体组件(12)具有：壳体(121)；第一分隔壁(122)，设置于壳体(121)内且沿轴向位于前侧；以及第二分隔壁(123)，设置于壳体(121)内且沿轴向位于后侧；其中，壳体(121)的位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兵，计自飞，谢峤峰，张会强，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11