复合冷却燃烧室结构的制作方法

本发明涉及航空发动机壁面冷却结构的，尤其涉及一种复合冷却燃烧室结构。

背景技术：

1、随着航空发动机推重比的提高，燃烧室部件设计不断向高温升、高热容方向发展。由此，自压气机进入燃烧室的空气温度不断升高，进入火焰筒头部的燃烧用空气量不断提升，导致用于掺混和壁面冷却的空气量显著降低且冷却气初始温度一定程度增大，冷却潜力下降。为提升高温部件的使用寿命，在保证其燃烧性能与运行可靠性的前提下，设计研制一种低冷却气占比、高冷却效率的燃烧室壁面冷却结构是关键。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供的一种复合冷却燃烧室结构，通过油-气-水复合冷却方式，实现仅少量冷却气参与，燃烧室壁温便可降低至材料长期许用温度以下的要求，保证了燃烧室在高温火焰下的使用寿命。

2、一种复合冷却燃烧室结构，适用于火焰筒壁面的冷却，火焰筒包括内环和外环，火焰筒头部设置有喷嘴的供油油路，所述外环以双层结构设置，且形成有冷却结构，所述冷却结构能够对所述外环进行冷却。

3、有益效果

4、本发明仅使用少量冷却气，大部分空气进入火焰筒头部，保证了火焰筒内有充足的燃烧距离使燃油充分燃烧，有效拓宽了燃烧室的温升范围，采用油-气-水复合冷却方式，保证了火焰筒的高温运行安全，提升发动机推力。

技术特征：

1.一种复合冷却燃烧室结构，适用于火焰筒壁面的冷却，火焰筒包括内环和外环，火焰筒头部设置有喷嘴的供油油路，其特征在于，所述外环以双层结构设置，且形成有冷却结构，所述冷却结构能够对所述外环进行冷却。

2.根据权利要求1所述的复合冷却燃烧室结构，其特征在于，所述外环周向的预设位置处间隔设置有主燃孔，所述冷却结构包括在所述外环上且在相邻主燃孔之间设置有第一孔，燃烧室二股流通道的冷却气体通过所述第一孔进入燃烧室，用以冷却主燃孔之间的外环内壁面。

3.根据权利要求2所述的复合冷却燃烧室结构，其特征在于，燃烧室机匣上预设位置相邻设置有副油进口接头和主油进口接头，在所述外环上近邻所述第一孔且朝向冷却气体的来流方向的位置处设置有副油进油管和主油进油管，所述冷却结构还包括第一冷却通道，在外环的周向且与副油进油管和主油进油管对应的分别设置有主集油腔和副集油腔，其中，

4.根据权利要求3所述的复合冷却燃烧室结构，其特征在于，所述冷却结构还包括第二孔，所述第二孔设置在外环周向且在相邻的两个所述第一空腔之间，燃烧室二股流通道的冷却气体通过所述第二孔进入燃烧室内，能够对外环内壁面进行冷却。

5.根据权利要求4所述的复合冷却燃烧室结构，其特征在于，所述冷却结构还包括第二冷却通道，所述外环上近邻燃烧室出口端设置有冷却水进口管，并在燃烧室机匣对应位置处设置有冷却水进口接头，冷却水进口接头与外部供水装置连通，外部供水装置提供的冷却水为发动机二次用水。

6.根据权利要求5所述的复合冷却燃烧室结构，其特征在于，在外环的周向且与冷却水进口管对应位置设置有集水腔，在主燃孔与集水腔之间间隔设置有所述第二冷却通道，集水腔与第二冷却通道连通，并且在所述第二冷却通道上间隔设置有第三孔，冷却水进口接头提供冷却水流入冷却水进口管且通过第三孔进入燃烧室内，能够对所述外环的内壁面进行冷却，并对燃烧室出口温度场进行调控，并且能够增大发动机推力。

7.根据权利要求6所述的复合冷却燃烧室结构，其特征在于，还包括帽罩，帽罩的两端通过螺栓分别与外环和内环相连。

技术总结本发明的复合冷却燃烧室结构，火焰筒包括内环和外环，火焰筒头部设置有喷嘴的供油油路，其特征在于，所述外环以双层结构设置，且形成有冷却结构，所述冷却结构能够对所述外环进行冷却。由于本发明仅使用少量冷却气，大部分空气进入火焰筒头部，保证了火焰筒内有充足的燃烧距离使燃油充分燃烧，有效拓宽了燃烧室的温升范围，采用油‑气‑水复合冷却方式，保证了火焰筒的高温运行安全，一定程度提升发动机推力。技术研发人员：陈溯敏,唐军,张鹏,邱伟,黄兵,时远,桂韬,房人麟受保护的技术使用者：中国航发四川燃气涡轮研究院技术研发日：技术公布日：2024/5/6