发动机原理第二章燃烧室

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1、第三节燃烧室一、功能及基本性能要求1、功能燃料与空气掺混燃烧，将燃料化学能转换为热能加给气体。2、基本性能要求点火可靠、燃烧稳定燃烧完全影响因素余气系数l0—1公斤航空煤油完全燃烧所需理论空气量l014.7kg/s最恰当油气比：f0=1/l00.068=1:最恰当油气比1:富油状态1:贫油状态2、基本性能要求压力损失小摩擦、扩压、掺混、加热热阻用总压恢复系数描述出口温度场要求分轴向、径向、周向尺寸小、重量轻、发热量大排气污染少出口温度场要求径向：一定分布周向：尽可能均匀轴向：火焰不能伸出燃烧室工作环境进口气流速度大体积小出口温度受涡轮耐热强度限制工作条

2、件变化范围宽二、燃烧室结构形式单管燃烧室联管燃烧室环形燃烧室单管燃烧室由多个单独燃烧室组成之间用联焰管相联,传焰和均压作用每个有自己的火焰筒和外套优点:实验调试用气少便于拆换缺点:迎风面大出口温度场不均匀重量大联管燃烧室有多个单独火焰筒，共用内、外环形机匣联焰管传播火焰优点：减轻重量和减小迎风面单独火焰筒便于调试拆换方便缺点：出口温度场周向不均匀环形燃烧室由4个同心的圆筒组成，火焰筒为环形优点：与压气机、涡轮的环形通道气动配合好，减少流动损失出口温度场均匀重量轻、迎风面小缺点：喷油与进气不易配合调试需大型气源装拆维护较困难环形火焰筒三、工作过程及主要零组件1、气流扩

3、压减速压气机出口气流速度150m/s30~45m/s扩压器扩压损失三、工作过程及主要零组件2、喷油雾化为使燃油在非常短的时间内与气流充分掺混，达到完全燃烧，靠燃油喷嘴喷入雾状燃油，扩大燃料与周围气体的接触面，加快蒸发、汽化，形成混气，以利于完全燃烧。航空发动机燃油喷嘴必须具备使燃油雾化的功能。三、工作过程及主要零组件3.点火一般利用外电源，使高压火花塞打火。一般有两个点火器。三、工作过程及主要零组件4、燃烧回流区的形成与作用形成：气流经火焰筒头部的扰流器，形成一股旋转气流，在火焰筒的中心造成低压区，下游一部分气流逆流补充，形成回流。作用稳定的点火源对燃油破膜、雾化

4、、掺混5、对燃烧过程进行组织在火焰筒内进行燃烧组织分区：主燃区、补燃区、掺混冷却区分不同部位、不同量进气三、工作过程及主要零组件约15%的气流从火焰筒头部旋转进入，形成回流区，与油碰撞、掺混、燃烧；约20%的气流从梢后的大孔进入，回流，补充燃烧；在火焰筒头部中心处形成主燃区，按恰当油气比形成混气，保证燃烧稳定、充分，燃气温度高达2600K。三、工作过程及主要零组件掺混冷却约35%由火焰筒上的微细小孔或缝隙进入，在火焰筒壁形成气膜，保护火焰筒。约20%从后部进入，掺混降温、到达出口温度场分布要求。火焰筒设计是燃烧室的关键部件只有30%的气流参与燃烧燃烧过程四、燃烧室特

5、性1、燃烧效率特性影响燃烧效率的因素：余气系数、进气压力进气温度、进气速度相似准则2、燃烧室熄火特性余气系数贫油熄火边界富油熄火边界进气流速3、总压损失特性小节功能及基本性能要求燃烧室结构形式主要零组件工作过程特性