航空发动机新型补燃增推燃烧室的现状与发展

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1、第38卷第5期航空发动机V01I38No．52012年10月Aeroengine0et．2012航空发动机新型补燃增推燃烧室的现状与发展梁春华，杨东丹，刘红霞，尚守堂(中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)摘要：涡轮后框架一体化加力燃烧室(简称涡轮后框架燃烧室)和涡轮间燃烧室均是为了提高推进效率和降低耗油率而新近开发和验证的2种先进补燃增推燃烧室。综述了2种燃烧室的基本结构、研制背景、发展历程和目前研究进展，总结了从众多研究中获得的这2种燃烧室相对常规结构的性能特点，如涡轮后框架燃烧室结构紧凑，流体损失小

2、，结构耐久性好；涡轮间燃烧室推进效率高，热效率高。还指示了这2种燃烧室的发展趋势。关键词：补燃增推燃烧室；涡轮后框架燃烧室；涡轮间燃烧室；性能；航空发动机PresentandFutureDevelopmentofAdvancedSecondBurnerforAeroengine梁春华(1968)，男，工程硕士，自然LIANGChun—hua，YANGDong—dan，LIUHong—xia，SHANGShou—tang科学研究员，主要从事航空发动机和航改燃气轮机情报研究工作。(AVICShenyangEngineD

3、esignandResearchInstitute，Shenyang110015，China)Abstract：IntegratedturbinerearframeafterburnerandInter—stageTurbineBurner收稿日期：2012—06—19(ITB)areadvancedaugmentedburnersreeendydevelopedanddemonstratedinordertoimprovepropulsiveeficiencyandreducespecificfuelconsum

4、ption．Theirbasicstructures，developmentbackgroundandprogressandcurrentstateburnerswereoverviewed．Theresultsobtainedfromtheissueddocumentsshowthattheperformancecharacteristicswithcompactstructure，lowflowlossandhighendurancearedemonstratedforintegratedturbinerear

5、frameafterburnerandtheperformancecharacteristicswithhighthrustandthermaleficiencyaredemonstratedforITB．Theirfuturetrendareforecasted．Keywords：secondburne~integratedturbinerearframeafterburner,Inter-stageTurbineBurner；performance；aeroengine受到明显限制。0引言本文重点阐述与分析了涡

6、轮后框架燃烧室(一体实现推进效率最大化和耗油率最小化是航空涡化加力燃烧室)和涡轮问燃烧室(ITB，InterTurbine轮喷气发动机不断追求的目标。常规航空涡轮喷气发Burner)等补燃增推燃烧室的发展和特点。涡轮间燃动机通过主燃烧室后的燃气中还有部分氧气可供燃烧室在油耗保持较低或增加不多的情况下增大推力，烧，研究人员一直尝试开发和验证利用这些燃气继续以及通过调节风扇压比、压气机压比和涵道比等设计燃烧的补燃增推燃烧室(或称第2燃烧室)。其工作原参数提高发动机总体性能，为进行航空发动机先进技理是利用涡轮后燃气还可供

7、燃烧和涡轮后温度还可术研究提供参考和借鉴。提高的潜力，通过适当方式在适当空间实现燃油的供1涡轮后框架燃烧室给、雾化、蒸发及与空气混合和燃烧，以提高发动机的循环功，进而增大发动机的推力。涡轮后框架燃烧室是为解决常规加力燃烧室高最早的典型补燃增推燃烧室——加力燃烧室，于温下燃油白燃、火焰稳定器与喷油装置耐久性、发动1944年应用于德国研制的JUMO一004E发动机上，经机隐身等问题而提出的先进加力燃烧室方案，采用涡过不断地改进和完善，目前已经成为战斗机发动机的轮后框架与传统加力燃烧室一体化设计。其主要特征重要组成部分。

8、但是，由于其存在耗油率增加速度太是将涡轮排气框架的整流支板与加力火焰稳定器进快而不能长时间使用等明显缺点，其应用范围与使用行一体化设计，如图l所示【ll。整流支板的外表面按流2航空发动机第38卷线型设计，以减小冷态压力损失；内部安置燃油管路，GE公司涡轮后框架燃烧室的研究思路与PW公并通过外涵气体进行冷却。加力燃油喷射和火焰稳定司的相似，均利用涡轮排气机匣整