一种航空发动机火焰筒的预混室及其设计方法技术

本发明专利技术提供了一种航空发动机火焰筒的预混室及其设计方法，所述预混室为圆柱形结构，所述预混室设于燃油喷嘴、火焰筒旋流器出口与火焰筒头部之间，实现油气的预先混合；所述的一种航空发动机火焰筒的预混室的设计方法，包括以下步骤：(1)确定预混室的内径D；(2)确定预混室的轴向长度L；(3)确定燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P；(4)确定燃油喷嘴的副喷雾锥角与预混室壁面不相碰，直接喷到火焰筒内。本发明专利技术所述的一种航空发动机火焰筒的预混室及其设计方法能精确设计预混室的尺寸，减少燃烧室调试过程中的工作量，最大限度的节约人力与物力，同时对减少燃烧室的排气冒烟和提高燃烧室燃烧稳定性具有明显作用。

Premixed chamber of aero-engine flame tube and its design method

The invention provides a pre mixing chamber for an aeroengine flame tube and its design method. The premixed chamber is a cylindrical structure. The premixed chamber is located between the fuel nozzle, the outlet of the flame tube cyclone and the head of the flame tube, and the pre mixing of the oil and gas is realized; the design of a premixing chamber for an aeroengine flame tube is designed. The method includes the following steps: (1) determine the inner diameter D of the premixing chamber; (2) determine the axial length L of the premixing chamber; (3) determine that the main spray cone angle of the fuel nozzle is P in the wall of the premixed chamber; (4) it is determined that the cone angle of the fuel nozzle is not collided with the wall of the premixed chamber, and it is directly injected into the flame tube. The pre mixing chamber of an aero engine flame tube and its design method can accurately design the size of the premixed chamber, reduce the workload during the combustion chamber debugging, save the manpower and material resources to the maximum, and reduce the exhaust smoke of the combustor and improve the combustion stability of the combustor.

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机火焰筒的预混室及其设计方法
本专利技术属于航空发动机燃烧室设计
，尤其是涉及一种航空发动机火焰筒的预混室及其设计方法。
技术介绍
在航空发动机燃烧室的发展过程中，很早在火焰筒上就使用了预混室结构，它是在燃油喷嘴和火焰筒旋流器出口设置了一个预混室，在预混室内实现油气的预先混合，实践证明，预混室的存在对减少燃烧室的排气冒烟，提高燃烧室燃烧稳定性具有明显作用。但是如果设计不当，不仅预混室的这些优点不能显现出来，而且还会带来弊端，例如预混室长度过长，将会在预混室内出现严重积碳等。在航空发动机燃烧室的现有技术中，没有预混室的设计方法，因此在尺寸确定时具有盲目性，其结果增加了燃烧室调试过程中的工作量，极大地浪费了人力与物力。为此，本专利根据燃烧室的设计经验，给出了航空发动机火焰筒的预混室设计准则。供航空发动机燃烧室设计中使用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种航空发动机火焰筒的预混室及其设计方法，以供航空发动机燃烧室设计中使用，减少燃烧室调试过程中的工作量，节约人力与物力。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种航空发动机火焰筒的预混室，所述预混室为圆柱形结构，所述预混室设于燃油喷嘴、火焰筒旋流器出口与火焰筒头部之间，实现油气的预先混合。一种航空发动机火焰筒的预混室的设计方法，包括以下步骤：(1)确定预混室的内径D,所述预混室的内径D与火焰筒旋流器的外径d之比为定值，根据火焰筒旋流器的外径d确定所述预混室的内径D；(2)确定预混室的轴向长度L，所述预混室的轴向长度L与预混室的内径D之比为定值，根据预混室的内径D确定所述预混室的轴向长度L；(3)确定燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P,所述燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P与预混室的轴向长度L之比为定值，根据预混室的轴向长度L确定燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P；(4)确定燃油喷嘴的副喷雾锥角与预混室壁面不相碰，直接喷到火焰筒内。进一步的，一种航空发动机火焰筒的预混室的设计方法，包括以下步骤：(1)确定预混室的内径D:所述预混室的内径D与火焰筒旋流器的外径d之比为D/d＝1，根据火焰筒旋流器的外径d确定所述预混室的内径D；(2)确定预混室的轴向长度L:所述预混室的轴向长度L与预混室的内径D之比L/D＝0.58，根据预混室的内径D确定所述预混室的轴向长度L；(3)确定燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P:所述燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P与预混室的轴向长度L之比为P/L＝O.7，根据预混室的轴向长度L确定燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P；(4)确定燃油喷嘴的副喷雾锥角与预混室壁面不相碰，直接喷到火焰筒内。相对于现有技术，本专利技术所述的一种航空发动机火焰筒的预混室及其设计方法具有以下优势：本专利技术所述的一种航空发动机火焰筒的预混室对减少燃烧室的排气冒烟和提高燃烧室燃烧稳定性具有明显作用，显著提高燃烧室的性能，从而提高航空发动机的整体性能；本专利技术所述的一种航空发动机火焰筒的预混室的设计方法能精确设计预混室的尺寸，使预混室的设计满足使用的要求，减少燃烧室调试过程中的工作量，最大限度的节约人力与物力。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的一种航空发动机火焰筒的预混室的结构示意图。附图标记说明：1-喷嘴；2-旋流器；3-预混室；4-喷雾锥角；5-火焰筒头。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。一种航空发动机火焰筒的预混室，如图1所示，所述火焰筒的预混室设于燃油喷嘴、火焰筒旋流器出口与火焰筒头部之间，实现油气的预先混合。一种航空发动机火焰筒的预混室的设计方法，包括以下步骤：步骤1：确定预混室的内径D，所述预混室的内径D与火焰筒旋流器的外径d之比为D/d＝1，焰筒旋流器的外径d为已知，根据火焰筒旋流器的外径d，计算所述预混室的内径D；步骤2：确定预混室的轴向长度L，所述预混室的轴向长度L与预混室的内径D之比L/D＝0.58，根据步骤1得到的预混室的内径D，计算所述预混室的轴向长度L；步骤3：确定燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P,所述燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P与预混室的轴向长度L之比为P/L＝O.7，根据步骤2得到的预混室的轴向长度L，计算燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P；步骤4：确定燃油喷嘴的副喷雾锥角与预混室壁面不相碰，直接喷到火焰筒内。根据以上四个步骤可以精确设计本专利技术所述的一种航空发动机火焰筒的预混室，使预混室的设计满足使用的要求，减少燃烧室调试过程中的工作量，最大限度的节约人力与物力。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航空发动机火焰筒的预混室，其特征在于：所述预混室为圆柱形结构，所述预混室设于燃油喷嘴、火焰筒旋流器出口与火焰筒头部之间，实现油气的预先混合。

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机火焰筒的预混室，其特征在于：所述预混室为圆柱形结构，所述预混室设于燃油喷嘴、火焰筒旋流器出口与火焰筒头部之间，实现油气的预先混合。2.根据权利要求1所述的一种航空发动机火焰筒的预混室的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)确定预混室的内径D,所述预混室的内径D与火焰筒旋流器的外径d之比为定值，根据火焰筒旋流器的外径d确定所述预混室的内径D；(2)确定预混室的轴向长度L,所述预混室的轴向长度L与预混室的内径D之比为定值，根据预混室的内径D确定所述预混室的轴向长度L；(3)确定燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P,所述燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P与预混室的轴向长度L之比为定值，根据预混室的轴向长度L确定燃油喷嘴的主喷雾锥角在预混室壁面落点距离P；(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚明智，陈立，王鹏，陈成，裴金马，韩超，
申请(专利权)人：天津成立航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12