【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发动机，具体涉及一种具有低阻塞比的支板稳定器和一体化加力燃烧室。
技术介绍
1、加力燃烧室是航空发动机的重要部件，虽然其质量只占航空发动机总质量的20％左右，但却能大幅增大航空发动机的推力。例如，涡喷发动机采用加力燃烧室，推力增大比可达40％～50％；涡扇发动机采用加力燃烧室，推力增大比可达60％～70％甚至更高。
2、随着动力需求的不断发展，传统的涡喷和涡扇发动机已经越来越难满足下一代战机对于发动机高单位推力、低巡航油耗的双重性能需求。为了满足下一代战机的动力需求，一批新概念、新技术应运而生。其中，变循环发动机(variablecycleengine，vce)凭借其特有的结构和可变几何调节手段，能够在更宽广的范围内调整发动机涵道比，兼顾亚声速状态下较低耗油率与超声速状态下较高单位推力的飞行需求。变循环发动机的基本工作原理是通过调节发动机可变几何部件来改变发动机的热力循环参数如总体空气流量、涵道比和涡轮前温度等，使发动机在各种工况下拥有最好的热力循环参数。双外涵变循环发动机作为变循环发动机中的一种，它具有优越的经济性能，在亚声速飞行用涡扇模态，超声速飞行用涡喷模态。由于结构的特殊性，在加力燃烧室的进口有可调节的外涵道引射器，大量外涵空气通过引射器直接与内涵气体混合，这直接导致了掺混损失加剧，后进一步经过火焰稳定器等部件，总压损失进一步增加。所以双外涵变循环发动机加力燃烧室要在涵道比大范围变化的条件下稳定、高效地组织燃烧，这是一项技术挑战。
3、20世纪90年代，国际上提出了一种加力燃烧室和涡
技术实现思路
1、为了解决双外涵变循环发动机加力燃烧室宽广工况下的总压损失大和燃烧效率低的技术问题，本专利技术提出一种具有低阻塞比的支板稳定器、一体化加力燃烧室。本专利技术将支板火焰稳定器的阻塞面积减小，并在前通道内设计喷油杆，使燃油雾化效果更好，最终实现双外涵变循环发动机加力燃烧室高总压恢复系数和高燃烧效率。
2、本专利技术的技术方案是：
3、具有低阻塞比的支板稳定器，定义支板稳定器的迎流面处为前端；其特殊之处在于：包括主体结构相同的两组支板稳定单元和一个三角形稳定器；两组支板稳定单元平行且对称设置，三角形稳定器设置在两组支板稳定单元的后方；两组支板稳定单元之间形成中间流道、两组支板稳定单元与三角形稳定器之间均形成具有回流区的分流流道，中间流道和分流流道组成＜形流道；
4、每组支板稳定单元包括沿气流方向依次连接的支板稳定器前通道、连接板、支板稳定器后通道；支板稳定器前通道的后壁面、连接板、支板稳定器后通道的前壁面共同形成一个开式凹腔；两组支板稳定单元中的开式凹腔的位置相对应，且背靠背设置；
5、在支板稳定器前通道的后壁面上沿其长度方向均匀开设有多个通气孔，在支板稳定器前通道上用于形成所述中间流道的壁面上开设有多个值班级燃油喷射孔，在支板稳定器前通道上远离所述中间流道的壁面上开设有多个冷却孔；在支板稳定器前通道的通道内部设有值班燃油油路；
6、在支板稳定器后通道上远离所述中间流道的侧壁上开设有多个直射式主燃油喷射孔和多个喷气孔，所述多个喷气孔与所述多个直射式主燃油喷射孔一一对应，且位于其前方；在支板稳定器后通道的通道内部设有主燃油油路和引自外涵气流的气路；
7、从所述值班级燃油喷射孔喷出的值班级燃油，在所述中间流道的高温高速内涵气流的强剪切作用下雾化蒸发，顺着所述＜形流道分流，一部分在三角形稳定器后部的回流区中进行掺混形成适合点火和稳定燃烧的油气混合物，另一部分将值班燃油周向掺混。
8、进一步地，属于不同支板稳定器前通道上的值班级燃油喷射孔交错设置。
9、进一步地，所述三角形稳定器的其中一条边垂直于所述中间流道，且边长为1-1.6w；所述三角形稳定器中迎着所述中间流道的内角的角度为55°-65°；所述中间流道的宽度为4/5w-9/10w，分流流道与中间流道之间的夹角为40°-50°，分流流道的宽度根据数值仿真结果确定，应满足在所述分流流道内产生回流区；w为单个支板稳定单元中支板稳定器后通道的宽度。
10、进一步地，所述冷却孔的孔径为3/20-1/5w，冷却孔的倾角为25°-35°。
11、进一步地，所述通气孔为圆孔，直径为3/32-2/5w，数量为9-13个，均布设置。
12、进一步地，所述主燃油喷射孔的孔径为0.5mm-2.0mm，数量为8-17个，均布设置；所述喷气孔的孔径为1-2mm，数量与所述主燃油喷射孔相同。
13、进一步地，所述值班燃油喷射孔的孔径为0.5mm-1.5mm，数量为8-17个。
14、本专利技术还提供了一体化加力燃烧室，包括沿由内向外依次同轴设置的中心锥、支板稳定器、后涵道引射器、分流环、隔热屏和筒体；其特殊之处在于：所述支板稳定器为上述的支板稳定器。
15、进一步地，所述支板稳定器的尾部沿径向倾斜设置。
16、进一步地，所述隔热屏为纵向波纹隔热屏。
17、本专利技术的有益效果是：
18、1、本专利技术的支板稳定器包括两组支板稳定单元和一个三角形稳定器，两组支板稳定单元平行且对称设置，三角形稳定器设置在两组支板稳定单元的后方，两组支板稳定单元之间形成中间流道、两组支板稳定单元与三角形稳定器之间均形成分流流道，中间流道和分流流道组成＜形流道，这样设置减小了阻塞面积，进而减小了阻塞比，最后减小总压损失，有利于提高加力燃烧室总压恢复性能。每个支板稳定单元都具有开式凹腔，并在凹腔深度壁面开设气孔，引入外涵气流与内涵气流混合，使更多的外涵空气参与燃烧，提高了燃烧效率。此外，位于后方的三角形稳定器后面形成稳定的回流区，进一步提高了火焰稳定性和燃烧效率。
19、2、本专利技术的支板稳定器在＜形流道的中间流道两侧壁面设置均布的值班级燃油喷射孔，由于狭窄的中间流道对内涵气流的加速作用，垂直于内涵气流方向喷射的燃油受到强剪切作用，使值班级燃油更容易雾化蒸发，增强了三角形稳定器后方回流区燃油与空气的掺混，能有效降低点火和火焰稳定的难度，提高了火焰稳定性；并且，经过后端分流流道和后方三角形稳定器的作用使得燃油在周向方向和径向方向分布更加均匀，提高了燃烧效率。
20、3、本专利技术的支板稳定器将属于不同支板稳定器前通道的值班级燃油喷射孔交错设置，能够通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.具有低阻塞比的支板稳定器，定义支板稳定器的迎流面处为前端；其特征在于：包括主体结构相同的两组支板稳定单元和一个三角形稳定器；两组支板稳定单元平行且对称设置，三角形稳定器设置在两组支板稳定单元的后方；两组支板稳定单元之间形成中间流道、两组支板稳定单元与三角形稳定器之间均形成具有回流区的分流流道，中间流道和分流流道组成＜形流道；
2.根据权利要求1所述的具有低阻塞比的支板稳定器，其特征在于：属于不同支板稳定器前通道上的值班级燃油喷射孔交错设置。
3.根据权利要求1或2所述的具有低阻塞比的支板稳定器，其特征在于：所述三角形稳定器的其中一条边垂直于所述中间流道，且边长为1-1.6W；所述三角形稳定器中迎着所述中间流道的内角的角度为55°-65°；所述中间流道的宽度为4/5W-9/10W，分流流道与中间流道之间的夹角为40°-50°，分流流道的宽度根据数值仿真结果确定，应满足在所述分流流道内产生回流区；W为单个支板稳定单元中支板稳定器后通道的宽度。
4.根据权利要求3所述的具有低阻塞比的支板稳定器，其特征在于：所述冷却孔的孔径为3/20-1/5W，冷
5.根据权利要求4所述的具有低阻塞比的支板稳定器，其特征在于：所述通气孔为圆孔，直径为3/32-2/5W，数量为9-13个，均布设置。
6.根据权利要求5所述的具有低阻塞比的支板稳定器，其特征在于：所述主燃油喷射孔的孔径为0.5mm-2.0mm，数量为8-17个，均布设置；所述喷气孔的孔径为1-2mm，数量与所述主燃油喷射孔相同。
7.根据权利要求6所述的具有低阻塞比的支板稳定器，其特征在于：所述值班燃油喷射孔的孔径为0.5mm-1.5mm，数量为8-17个。
8.一体化加力燃烧室，包括沿由内向外依次同轴设置的中心锥、支板稳定器、后涵道引射器、分流环、隔热屏和筒体；其特征在于：所述支板稳定器为权利要求1-7任一所述的支板稳定器。
9.根据权利要求8所述的一体化加力燃烧室，其特征在于：所述支板稳定器的尾部沿径向倾斜设置。
10.根据权利要求9所述的一体化加力燃烧室，其特征在于：所述隔热屏为纵向波纹隔热屏。
...【技术特征摘要】
1.具有低阻塞比的支板稳定器，定义支板稳定器的迎流面处为前端；其特征在于：包括主体结构相同的两组支板稳定单元和一个三角形稳定器；两组支板稳定单元平行且对称设置，三角形稳定器设置在两组支板稳定单元的后方；两组支板稳定单元之间形成中间流道、两组支板稳定单元与三角形稳定器之间均形成具有回流区的分流流道，中间流道和分流流道组成＜形流道；
2.根据权利要求1所述的具有低阻塞比的支板稳定器，其特征在于：属于不同支板稳定器前通道上的值班级燃油喷射孔交错设置。
3.根据权利要求1或2所述的具有低阻塞比的支板稳定器，其特征在于：所述三角形稳定器的其中一条边垂直于所述中间流道，且边长为1-1.6w；所述三角形稳定器中迎着所述中间流道的内角的角度为55°-65°；所述中间流道的宽度为4/5w-9/10w，分流流道与中间流道之间的夹角为40°-50°，分流流道的宽度根据数值仿真结果确定，应满足在所述分流流道内产生回流区；w为单个支板稳定单元中支板稳定器后通道的宽度。
4.根据权利要求3所述的具有低阻塞比的支板稳定器，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王治武，李民强，李俊林，詹义民，肖静涛，龙好，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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