燃烧室入口水分布模拟装置及其液相发生单元制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种燃烧室试验装置、燃烧室入口水分布模拟装置及其液相发生单元，其能够为模拟吸雨条件下燃烧室入口的水分布提供基础。为实现前述目的的液相发生单元包括外壳体、水滴发生装置、水膜发生装置。外壳体具有壳体内腔，壳体内腔具有第一进气口以及第一出气口，水滴发生装置具有水滴发生喷嘴，水滴发生喷嘴设置于壳体内腔中，并朝向第一出气口设置。水膜发生装置设置于第一出气口处，用于在第一出气口内壁上生成水膜，采用本液相发生单元能够准确模拟燃烧室入口水分布特点。生单元能够准确模拟燃烧室入口水分布特点。生单元能够准确模拟燃烧室入口水分布特点。

【技术实现步骤摘要】
燃烧室入口水分布模拟装置及其液相发生单元


[0001]本专利技术涉及航空发动机试验领域，尤其涉及一种燃烧室试验装置、燃烧室入口水分布模拟装置及其液相发生单元。

技术介绍

[0002]飞机在运行时常会遭遇大雨，当发动机处于高推力工况时，高速旋转的风扇叶片将绝大部分雨水离心到外涵道并排出，进入核心机的少量雨水在较高的压气机温度下也可被完全汽化。而当发动机处于空中慢车工况时，风扇叶片转速和压气机温度均不高，使得进入核心机的水气比增加，且液态水的汽化效果变差，导致大量液态水进入燃烧室。液态水进入燃烧室后迅速汽化并产生大量水蒸气，迫使火焰筒内的油气混合物外溢，导致油气比的降低和熄火裕度的减小。液态水也会直接影响燃油的雾化效果和燃烧过程，破坏流场，降低主燃区的温度和燃烧效率，导致燃烧室熄火和发动机失效。
[0003]航空发动机适航规章对在持续吸雨条件下的发动机性能提出了明确要求，工业方通常通过整机试验来表明持续吸雨条件下的发动机适航符合性。在整机试验开展之前，需通过部件级试验验证或修正部件吸雨计算模型，降低整机试验的失败风险。
[0004]故亟需提供一种能够有效模拟吸雨条件下燃烧室入口水分布的试验装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的在于提供一种液相发生单元，其能够为模拟吸雨条件下燃烧室入口的水分布提供基础。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提供一种燃烧室入口水分布模拟装置，其包括如前所述的液相发生单元。
[0007]本专利技术的又一目的在于提供一种燃烧室试验装置，其包括如前所述的燃烧室入口水分布模拟装置。
[0008]为实现前述目的的液相发生单元，包括：
[0009]外壳体，具有壳体内腔，所述壳体内腔具有第一进气口以及第一出气口；
[0010]水滴发生装置，具有水滴发生喷嘴，所述水滴发生喷嘴设置于所述壳体内腔中，并朝向所述第一出气口设置；以及
[0011]水膜发生装置，设置于所述第一出气口处，用于在所述第一出气口内壁上生成水膜。
[0012]在一个或多个实施方式中，所述外壳体中设置有出气管，所述第一出气口形成于所述出气管的出口端，所述水滴发生喷嘴朝向所述出气管的进口端设置，所述水膜发生装置在所述出气管内壁上生成水膜；
[0013]其中，所述水滴发生喷嘴与所述进口端之间隔开一端距离。
[0014]在一个或多个实施方式中，所述外壳体具有相对设置的第一壁体以及第二壁体，所述第一进气口以及所述第一出气口分别设置于所述第一壁体以及所述第二壁体上；
[0015]其中，所述第一壁体以及所述第二壁体之间限定所述外壳体的长度，所述一端距离的长度为所述外壳体的长度的二分之一至三分之二之间。
[0016]在一个或多个实施方式中，所述出气管具有突出于所述第二壁体，并朝向所述壳体内腔延伸的一段。
[0017]在一个或多个实施方式中，所述外壳体的底壁开设有收集开口，所述液相发生单元还包括第一集水装置，所述第一集水装置与所述收集开口相连通；
[0018]其中，所述收集开口与所述第一集水装置之间设置有计量装置。
[0019]为实现前述另一目的的燃烧室入口水分布模拟装置，用于模拟吸雨条件下的燃烧室入口的水分布，包括加热单元以及如前所述的液相发生单元；
[0020]其中，沿气流方向，所述加热单元设置于所述液相发生单元的上游位置。
[0021]在一个或多个实施方式中，所述加热单元包括加热单元壳体，所述加热单元壳体具有第二进气口以及第二出气口，所述第二出气口与所述第一进气口连通，之间设置有第一阀门，其中，所述加热单元壳体内设置有：
[0022]导流件，用于将气流自所述第二进气口导入所述加热单元壳体中；
[0023]加热件，用于对导入的气流进行加热；以及
[0024]感温件；
[0025]其中，所述加热单元壳体采用保温材料制成。
[0026]在一个或多个实施方式中，所述第一进气口与所述水滴发生装置之间设置有蜂窝整流器。
[0027]为实现前述又一目的的燃烧室试验装置，包括燃烧室试验件以及如前所述的燃烧室入口水分布模拟装置；
[0028]其中，沿气流方向，所述燃烧室入口水分布模拟装置设置于所述燃烧室试验件的上游位置。
[0029]在一个或多个实施方式中，沿气流方向，所述燃烧室试验件的下游位置还设置有水气分离装置，所述水气分离装置具有分离装置壳体，所述分离装置壳体具有第三进气口以及第三出气口，所述第三进气口与所述燃烧室试验件出口侧连通，其中，所述分离装置壳体内还设置有挡水板组件。
[0030]本专利技术的进步效果包括以下之一或组合：
[0031]1)本液相发生单元中位于第一出气口处的水膜发生装置以及朝向第一出气口设置的水滴发生喷嘴所产生的液滴以及水膜能够模拟符合真实扩压器
‑
燃烧室入口的液相状态，为整机持续吸雨适航符合性验证试验的设计提供有力支撑。
[0032]2)本燃烧室入口水分布模拟装置通过使得气流沿气流方向依次通过加热单元以及液相发生单元时，被加热的气流将带着水滴发生喷嘴所产生的液滴进入第一出气口，从而和水膜发生装置产生的水膜共同组成符合真实扩压器
‑
燃烧室入口的气液两相流，以准确模拟燃烧室入口水分布特点。
附图说明
[0033]本专利技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
[0034]图1示出了一实施方式下燃烧室试验装置的示意图；
[0035]图2示出了一实施方式下液相发生单元中的示意图；
[0036]图3示出了一实施方式下加热单元的示意图；
[0037]图4示出了一实施方式下水气分离装置的示意图。
具体实施方式
[0038]下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本申请的保护范围进行限制。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。
[0039]同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例，如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。另外，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本申请保护范围的限制。
[0040]需要注意的是，在使用到的情况下，如下描述中的上、下、顶、底仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液相发生单元，其特征在于，包括：外壳体，具有壳体内腔，所述壳体内腔具有第一进气口以及第一出气口；水滴发生装置，具有水滴发生喷嘴，所述水滴发生喷嘴设置于所述壳体内腔中，并朝向所述第一出气口设置；以及水膜发生装置，设置于所述第一出气口处，用于在所述第一出气口内壁上生成水膜。2.如权利要求1所述的液相发生单元，其特征在于，所述外壳体中设置有出气管，所述第一出气口形成于所述出气管的出口端，所述水滴发生喷嘴朝向所述出气管的进口端设置，所述水膜发生装置在所述出气管内壁上生成水膜；其中，所述水滴发生喷嘴与所述进口端之间隔开一端距离。3.如权利要求2所述的液相发生单元，其特征在于，所述外壳体具有相对设置的第一壁体以及第二壁体，所述第一进气口以及所述第一出气口分别设置于所述第一壁体以及所述第二壁体上；其中，所述第一壁体以及所述第二壁体之间限定所述外壳体的长度，所述一端距离的长度为所述外壳体的长度的二分之一至三分之二之间。4.如权利要求3所述的液相发生单元，其特征在于，所述出气管具有突出于所述第二壁体，并朝向所述壳体内腔延伸的一段。5.如权利要求3所述的液相发生单元，其特征在于，所述外壳体的底壁开设有收集开口，所述液相发生单元还包括第一集水装置，所述第一集水装置与所述收集开口相连通；其中，所述收集开口与所述第一集水装置之间设置有计量装置。6.一种燃烧室入...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤鑫豪，沈苏华，王春晓，兰云鹤，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：