一种航空发动机燃料燃烧特性实验台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种航空发动机燃料燃烧特性实验台，包括底座和机匣，机匣内设有空气进气道和燃烧室，空气进气道的一端连接在底座上，另一端与燃烧室连接，燃烧室的烟气出口连接至机匣的顶部，空气进气道连接在底座上的一端开设有燃料入口和主燃风进风口，燃烧室内与空气进气道连接的部位设有点火棒，机匣上设有若干个冷却风进风口，机匣上还设置有监察组件，监察组件用于观测燃烧室内部情况以及安装收集数据用的器材。本实用新型专利技术可涵盖全部航空发动机的实际工况，全面展现燃料的着火与燃烧特性，而试验台上同时加设有观测窗以及内螺纹通孔，以适配各种数据采集仪器采集内部燃烧数据，整体结构简单易行，成本较低，操作简便。

An experimental platform for combustion characteristics of Aeroengine Fuel

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机燃料燃烧特性实验台
本技术涉及工程热物理与燃烧技术
，具体涉及一种航空发动机燃料燃烧特性实验台。
技术介绍
随着航空工业的发展，对航空发动机燃油的燃烧性能的要求增高，因而有必要对航油的着火和燃烧特性进行研究。现有的一些技术可以对燃料的着火与燃烧特性进行检测，如可以利用快压机，激波管等实验装置对燃料的点火延迟进行测量，可以用层流对冲火焰实验装置对燃料的层流火焰速度进行测量，但是这些检测方法不能考虑湍流对燃料的着火与燃烧特性的影响，不能涵盖航空发动机的实际工况，其检测结果与航空发动机的实际工况下燃料的着火与燃烧特性相差较大，所获得的数据与实际工况不匹配，只能作为参考。另外一方面，目前可以涵盖航空发动机的实际工况的实验装置，如航空发动机台架，也存在一些不足。航空发动机台架体积较为庞大，造价较高，能够获取的实验数据较少，实验研究性不充分，不足以满足航空发动机的实际工况下燃料的着火与燃烧特性的检测的需要。因此，亟需要一种简单易行，成本较低，具有真实航空发动机燃烧头部，能涵盖航空发动机的实际工况，又能获取足够多的数据以检测航空燃料的着火与燃烧特性的综合实验检测台。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种航空发动机燃料燃烧特性实验台。为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种航空发动机燃料燃烧特性实验台，包括底座和机匣，所述机匣内设有空气进气道和燃烧室，所述空气进气道的一端连接在底座上，另一端与燃烧室连接，所述燃烧室的烟气出口连接至机匣的顶部，所述空气进气道连接在底座上的一端开设有燃料入口和主燃风进风口，所述燃烧室内与空气进气道连接的部位设有点火棒，所述机匣上设有若干个冷却风进风口，所述机匣上还设置有监察组件，所述监察组件用于观测燃烧室内部情况以及安装收集数据用的器材。进一步地，所述机匣包括机匣上部和机匣下部，所述机匣上部和机匣下部均为筒体结构，所述机匣上部与机匣下部密封连接，所述机匣下部内空气进气道和燃烧室以外的空间形成外腔，所述燃烧室的烟气出口连接至机匣上部的顶端。进一步地，所述燃烧室包括石英管，所述石英管的两端分别设置有上石英管卡槽和下石英管卡槽，所述上石英管卡槽和下石英管卡槽上设有用于卡住石英管并使石英管的两端密封的卡槽，所述上石英管卡槽和下石英管卡槽上设有用于夹紧石英管的紧固件。进一步地，所述机匣上部的筒体伸入机匣下部内一部分，所述上石英管卡槽与机匣上部的筒体连接，连接处为网状结构，所述下石英管卡槽与空气进气道连接，所述石英管的一端与空气进气道连通，另一端连接有烟气管道，所述烟气管道与石英管连通，并设置在机匣上部内，延伸至机匣上部的顶端。进一步地，所述烟气管道为多段变径圆柱结构。进一步地，所述监察组件包括设置在机匣上的若干个用于安装热电偶或传感器的内螺纹通孔和观测窗。进一步地，所述观测窗所述观测窗包括在机匣下部的中部沿其径向方向伸出的短支管，所述短支管的端部通过法兰固定有玻璃窗。进一步地，所述内螺纹通孔上设有用于密封机匣内部空间的穿孔卡套外螺纹接头。进一步地，所述机匣的顶部连接有排气支管，所述排气支管上安装有压力控制阀。进一步地，所述底座上设有升降支架。本技术与现有技术相比，具有如下优点：1.能够实现湍流流态下的燃烧，得到的燃料的着火与燃烧特性包含了湍流的影响，与实际情况更为接近；2.能涵盖全部航空发动机的实际工况，可以全面展现燃料的着火与燃烧特性；3.简单易行，成本较低，便于操作；4.具有真实航空发动机燃烧头部，所检测出的燃料的着火与燃烧特性真实，可靠；5.在实验台底部设置有升降支架，可以针对不同的检测设备作调整，以检测、记录不同高度位置的燃烧场信息与火焰形态，便于检测设备运作快速，有效进行；综合上述几点，本技术可涵盖全部航空发动机的实际工况，全面展现燃料的着火与燃烧特性，而试验台上同时加设有用于观察燃烧室内部情况的观测窗以及用于安装热电偶或传感器的内螺纹通孔，以适配各种数据采集仪器采集内部燃烧数据，整体结构简单易行，成本较低，操作简便。附图说明图1为航空发动机燃料燃烧特性实验台的结构示意图；图2为航空发动机燃料燃烧特性实验台的结构示意图；图3为航空发动机燃料燃烧特性实验台的结构示意图；附图标记说明：1、机匣；11、机匣上部；12、机匣下部；121、燃料入口；122、主燃风进风口；123、一次冷却风进风口；124、二次冷却风进风口；3、排气支管；4、空气进气道；41、旋流风挡板；5、燃烧室；51、上石英管卡槽；52、下石英管卡槽；53、石英管；54、紧固件；6、烟气管道；61、通气孔；7、观测窗；8、内螺纹通孔；9、底座。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。实施例如图1所示，一种航空发动机燃料燃烧特性实验台，底座9、机匣1以及排气支管3，机匣1包括机匣上部11和机匣下部12，机匣上部11和机匣下部12均为筒体结构，并且机匣上部11的底部与机匣下部12的顶部密封连接，排气支管3连接在机匣上部11的末端，并安装有压力控制阀，机匣下部12内设有空气进气道4和燃烧室5，燃烧室5延伸至机匣上部11内，空气进气道4的一端连接在底座9上，另一端与燃烧室5连接，空气进气道4连接在底座9上的一端设有燃料入口121和主燃风进风口122，燃烧室5内与空气进气道4连接的部位设有点火棒，机匣下部12内空气进气道4和燃烧室5以外的空间形成外腔，而机匣下部12上开设有若干个冷却风进风口。如图1和图2所示，空气进气道4和燃烧室5均为圆筒结构，与机匣1同轴设置，空气进气道4与底座9连接的一端设置有燃料入口121，而空气进气道4的侧面设置有主燃风进风口122，主燃风进风口122在空气进气道4的侧面上均布设置有2个，空气进气道4与燃烧室5连接的一端还设有旋流风挡板41，使其形成内外双层的旋流风结构。燃烧室5由石英管53组成，石英管53的两端分别设置有上石英管卡槽51和下石英管卡槽52，上石英管卡槽51和下石英管卡槽52上均开设有用于卡住石英管53并使石英管53的两端密封的卡槽，上石英管卡槽51和下石英管卡槽52上还加设有用于夹紧石英管53的紧固件54，紧固件54为可调节自身长度以便于安装石英管53的零件即可，本实施例中采用丝杆和螺母来对其抵紧，使上石英管卡槽51和下石英管卡槽52能紧扣石英管53，使其保持密封。如图2和图3所示，机匣上部11直径小于机匣下部12直径，且机匣上部11的筒体伸入机匣下部12内一部分，上石英管卡槽51与机匣上部11伸入机匣下部12的筒体末端连接，机匣上部11伸入机匣下部12的筒体末端处为圆柱网状结构，以在连通机匣上部11和机匣下部12的外腔空间的同时，便于冷却风的吹入与烟气混合。下石英管卡槽52与空气进气道4连接，石英管53的一端与空气进气道4连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空发动机燃料燃烧特性实验台，其特征在于：包括底座(9)和机匣(1)，所述机匣(1)内设有空气进气道(34)和燃烧室(5)，所述空气进气道(34)的一端连接在底座(9)上，另一端与燃烧室(5)连接，所述燃烧室(5)的烟气出口连接至机匣(1)的顶部，所述空气进气道(34)连接在底座(9)上的一端开设有燃料入口(121)和主燃风进风口(122)，所述燃烧室(5)内与空气进气道(34)连接的部位设有点火棒，所述机匣(1)上设有若干个冷却风进风口，所述机匣(1)上还设置有监察组件，所述监察组件用于观测燃烧室(5)内部情况以及安装收集数据用的器材。/n

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机燃料燃烧特性实验台，其特征在于：包括底座(9)和机匣(1)，所述机匣(1)内设有空气进气道(34)和燃烧室(5)，所述空气进气道(34)的一端连接在底座(9)上，另一端与燃烧室(5)连接，所述燃烧室(5)的烟气出口连接至机匣(1)的顶部，所述空气进气道(34)连接在底座(9)上的一端开设有燃料入口(121)和主燃风进风口(122)，所述燃烧室(5)内与空气进气道(34)连接的部位设有点火棒，所述机匣(1)上设有若干个冷却风进风口，所述机匣(1)上还设置有监察组件，所述监察组件用于观测燃烧室(5)内部情况以及安装收集数据用的器材。


2.根据权利要求1所述的航空发动机燃料燃烧特性实验台，其特征在于：所述机匣(1)包括机匣上部(11)和机匣下部(12)，所述机匣上部(11)和机匣下部(12)均为筒体结构，所述机匣上部(11)与机匣下部(12)密封连接，所述机匣下部(12)内空气进气道(34)和燃烧室(5)以外的空间形成外腔，所述燃烧室(5)的烟气出口连接至机匣上部(11)的顶端。


3.根据权利要求2所述的航空发动机燃料燃烧特性实验台，其特征在于：所述燃烧室(5)包括石英管(53)，所述石英管(53)的两端分别设置有上石英管卡槽(51)和下石英管卡槽(52)，所述上石英管卡槽(51)和下石英管卡槽(52)上设有用于卡住石英管(53)并使石英管(53)的两端密封的卡槽，所述上石英管卡槽(51)和下石英管卡槽(52)上设有用于夹紧石英管(53)的紧固件(54)。


4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪小憨，王宁，杨卫斌，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：新型
国别省市：广东;44