第八章加力燃烧室PPT课件

二、供油装置
加力喷嘴多置于扩压段通道里，这里紊流度大，有 利于蒸发和掺混。大多数加力燃烧室用直流式喷嘴， 即在喷油环和杆上钻许多小孔(直径一般在 0.4~1.0mm范围内)，其数量可达百个，可以保证分 布较为均匀。
直射式喷嘴使用时又可分为侧喷、逆喷和顺喷以及 小角度喷射等多种方式。
三、点火及点火装置
(3) 加力稳定工作范围宽 涡喷：加力比1.1~1.5；涡扇：加力比1.05~1.70； 在全部工作范围内没有推力脉动或不稳定燃烧现象。
(4) 在任务剖面内开加力无使用限制 一次加力的工作时间>10min;在总寿命内，加力
时间> 10~15%。 (5) 加力耗油率要尽可能低
在低压中复燃，故热效率低，所以加力耗油率比 主燃烧室的高出一倍左右。 (6) 机匣筒体壁温要低，工作可靠性好
为了保持发动机的主要工作参数不变，在开动加力 时，必须同时扩大尾喷口面积，根据流量公式，可 推出加力与未加力时的面积比：
F5 T4* *
F5
T4*
加力面积比亦与加温比的平方根成正比，加力面积 比是由自动调节系统随机控制，一般尾喷口形式如 下：
典型的加力喷管设备
典型的带加力燃烧室的涡轮风扇发动机
复燃加力(reheating):即通过在已燃气中喷燃油， 提高排气温度来增加推力。在地面台架状态，加 力推力较最大状态推力可增加25~50%，在高速或 超音速飞行是增加更多，可达100%以上。对于涡 扇发动机加力推力增加比例更大，地面台架状态 可达70%以上，超音速时可达150%以上。
8.1 加力燃烧室特点及对发动机性能的影响
• 8.2 加力燃烧室主要部件和工作原理
加力式主要部件：扩压器、供油装置、点火器、 火焰稳定器、防震（隔热）屏和加力室筒体等。
WP13加力燃烧室外形
WP9加力燃烧室立体图
wenku.baidu.com
一、扩压器(混合器)
加力燃烧室的扩压器是由中心鼓筒和外壳构成，按面积的 扩压比一般在2左右，其目的是将高速气流减速，并使压力 有所提高，这将有利于组织燃烧和减少阻力。中心鼓筒由 若干个整流支板支承，支板有一定的偏斜度，以扭正涡轮 排气的旋转气流动(整流)，有利于使稳定器截面处的流场 均匀。 加力燃烧室扩压器一般是做成大扩张比和小扩张角，这有 利于减小压力损失，但这要受直径和长度的限制，为了减 小可能产生的气流分离，扩张角一般不宜太大，为了工艺 简单，中心鼓筒或外壳常做成直线截锥形，也有做成特型 曲面的。
第八章 加力燃烧室原理
•8.1 加力燃烧室特点及对发动机性能的影响 •8.2 加力燃烧室主要部件和工作原理 •8.3 振荡燃烧
加力的几种方法
喷液(水、或水醇类混合液)加力：即经压气机入口处 喷高压液体，以便在压缩过程中蒸发吸热，降低气流 温度，提高压气机效率和增加质量流量，从而提高推 力，但这种方法需要增加一套供液系统，且推力增加 有限，已不再为人们所用。
一、加力燃烧室工作特点及对它的要求：
（一）加力燃烧室工作特点：
➢ (1) 加力燃烧室进口总压低，气流速度大，进口总温高。 -----点火和火焰稳定都相当困难，燃烧效率显著下降。
➢ (2) 二次燃烧，工质含氧量下降，惰性成分增加，燃烧效 率下降。-----对组织燃烧不利。
➢ (3) 加力燃烧室后只有可调喷口，已没有其它转动部件 (如涡轮叶片)，温度无须过多限制，可达2000K;相对富油； 不需要火焰筒。
➢(4) 加力燃烧室一般不在巡航和慢车状态下工作，仅在发 动机最大状态或额定状态下为补充推力不足时开动。
➢(5)余气系数小，含氧量小，燃烧不容易稳定，产生振荡 燃烧。
参数或性能
进口气流总压(104Pa) 进口气流总温(K) 气流速度(m/s) 扩压段进口 (速度系数) 燃烧室进口 燃烧室出口 气流含氧量 油气比范围 (余气系数范围) 出口气流总温(K) 出口温度分布
涡喷：Tw<750ºC；涡扇：Tw<350ºC
（三）、性能要求
➢ (1) 减小流体阻力 由于加力燃烧室流速大，且供 油、点火及稳定器部件在不开加力时不工作，是产生 无效阻力累赘，因此设法改进设计，减少阻力是加力 燃烧室改进的课题。 ➢(2)提高燃烧效率，降低发动机的单位耗油率 ➢(3)出口温度场尽可能均匀，以减少推力损失 ➢(4)防止振荡燃烧 ➢(5)点火和燃烧稳定性好
33~1 达1800~2000 周向径向尽可能均匀
0.85~0.92 4~6
（二）、加力燃烧室的战术技术指标如下：
(1) 加力点火应迅速、可靠、平稳 接通加力1~2s；慢车至全加力时间≤4~5s; 加力接通可靠性：不低于105次；接通加力时不允许爆 燃。
(2) 加力推力要尽可能大 第3代：T/M=7~8；第四代：T/M=9~10
二、加力燃烧室工作时对发动机性能的影响
性能参数： 加力比：
R
R R
加力后推力 加力前推力
加力耗油率比：
C
C C
加温比： * T 5 *
T
* 5
大* ， 、R 相C 应也大。目前涡喷发动机 约为 * 2左右，涡 扇发动机 较 *高，可达2.5，由于涡扇发动机外涵流动的
是新鲜空气，进口温度低，可加入的燃料也较多。
燃烧效率 冷态阻力系数(按最大截面)
主燃烧室
80~250 500~800
120~170 (0.2~0.3)
约40 120~200
21% 0.002~0.003
33~2.2 1000~1500 周向分布尽可能均匀分布径向分布 有特殊要求 0.95~0.99
约20
加力燃烧室
20~30 700~1000
350~450 (0.5~0.7) 120~180 250~400 14%~17% 0.002~0.07
1、加力比
R
.
mg
w6 g
w6 c 2gkgkg1RgT5*[1(P P50*)kkgg1]
R
.
m g
w6 g
w6 c 2gkgkg1RgT5*[1(P P50 *)kkgg1]
.
.
近似认为： mg mg
则：
R
w6 w6
T5* T5*
*
2、耗油率比
*
C
Ma C
3、加力时发动机尾喷口面积的变化
加力燃烧室点火和主燃烧室点火有类似之处，也是靠 外加点火源先将局部混气点燃，然后再将火焰传播到整 个室内空间。要求加力点火迅速可靠，点火范围宽广。