一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构

本发明涉及发动机火焰筒，特别是涉及一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构。

背景技术：

1、随着不断增长的发动机与燃烧室的需求，火焰筒作为组织燃烧、提供出口温度场的主要载体，在设计与制造中也必然会提出更为严格的要求。比如更大的头部和主燃区进气量以保证更高温，更严格的火焰筒形位公差要求保证出口温度场，更有效的浮动配合保证高温升下的可靠工作。另外，低成本是所有发动机的共同追求，在满足上述要求下，还需要尽量保证发动机的生产成本。

2、目前火焰筒在设计与制造中，各主要构件常常采取焊接的连接形式，比如挡溅盘和瓦块焊接在转接段上，比如火焰筒外环和帽罩焊接在一起等。火焰筒作为大型薄壁件，在焊接时，变形收缩情况较为明显，焊后壁面的轮廓度变化较大，在常规温升燃烧室火焰筒上可以使用。但是在高温升燃烧室火焰筒中，若火焰筒型面和主燃孔等形位公差在焊后控制不当，会造成燃烧室出口温度分布otdf升高，造成局部高温，从而引起涡轮导向器超温烧蚀甚至熔化，造成发动机故障。同时，采用焊接形式的火焰筒，若局部出现烧蚀等情况，维修时需要更换整个焊接组件，维修使用成本较高。

3、另外，一般按照平原设计的微型燃气涡轮发动机很难适应高原低压低氧环境，在平原正常使用的微型燃气涡轮发动机，到高原地区后常出现起动难、起动过程中热悬挂/冷悬挂、排气超温、起动失速、燃烧效率低、功率不足等问题，这也就给高原环境下微型燃气涡轮发动机燃烧室的研制带来很大的技术挑战。

4、因此，为了解决高原低压低氧涡轮发动机燃烧室面临的众多技术难题，亟需一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，可增加燃气在燃烧腔内的滞留时间，提高了燃烧效率，且避免了传统火焰筒存在开裂等故障的情况出现，延长了火焰筒的使用寿命。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，包括火焰筒凹腔、燃烧腔和掺混腔，所述燃烧腔与所述掺混腔均设置于所述火焰筒凹腔的一侧，且所述燃烧腔与所述掺混腔处于同一平面上，所述掺混腔的外壁上均匀设置有若干凹槽，所述凹槽的内部均开设有若干掺混控，且所述掺混腔的前壁处设有冷却环。

3、优选的，所述火焰筒凹腔分为凹腔前壁和凹腔后壁，所述凹腔前壁和所述凹腔后壁上均匀开设有若干冷却孔。

4、优选的，所述凹腔前壁与所述掺混腔的一端通过焊接形式连接，所述凹腔后壁与所述燃烧腔的一端通过焊接形式连接。

5、优选的，所述凹腔前壁的外壁处开设有若干个第一进气槽，所述凹腔后壁与所述燃烧腔的连接处开设有若干个第二进气槽。

6、优选的，所述凹腔前壁处还设有若干个主燃孔，所述主燃孔与所述燃烧腔相对应设置。

7、优选的，所述主燃孔的孔径大于所述冷却孔的孔径。

8、优选的，所述火焰筒凹腔处对称设置有供油组件，所述供油组件与所述火焰筒凹腔的外壁焊接相连。

9、因此，本发明采用提供的一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，可增加燃气在燃烧腔内的滞留时间，提高了燃烧效率，且避免了传统火焰筒存在开裂等故障的情况出现，延长了火焰筒的使用寿命。

技术特征：

1.一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，其特征在于，包括火焰筒凹腔、燃烧腔和掺混腔，所述燃烧腔与所述掺混腔均设置于所述火焰筒凹腔的一侧，且所述燃烧腔与所述掺混腔处于同一平面上，所述掺混腔的外壁上均匀设置有若干凹槽，所述凹槽的内部均开设有若干掺混控，且所述掺混腔的前壁处设有冷却环。

2.根据权利要求1所述的一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，其特征在于，所述火焰筒凹腔分为凹腔前壁和凹腔后壁，所述凹腔前壁和所述凹腔后壁上均匀开设有若干冷却孔。

3.根据权利要求2所述的一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，其特征在于，所述凹腔前壁与所述掺混腔的一端通过焊接形式连接，所述凹腔后壁与所述燃烧腔的一端通过焊接形式连接。

4.根据权利要求3所述的一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，其特征在于，所述凹腔前壁的外壁处开设有若干个第一进气槽，所述凹腔后壁与所述燃烧腔的连接处开设有若干个第二进气槽。

5.根据权利要求4所述的一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，其特征在于，所述凹腔前壁处还设有若干个主燃孔，所述主燃孔与所述燃烧腔相对应设置。

6.根据权利要求5所述的一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，其特征在于，所述主燃孔的孔径大于所述冷却孔的孔径。

7.根据权利要求1所述的一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，其特征在于，所述火焰筒凹腔处对称设置有供油组件，所述供油组件与所述火焰筒凹腔的外壁焊接相连。

技术总结本发明提供了一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，属于发动机火焰筒技术领域，包括火焰筒凹腔、燃烧腔和掺混腔，所述燃烧腔与所述掺混腔均设置于所述火焰筒凹腔的一侧，且所述燃烧腔与所述掺混腔处于同一平面上，所述掺混腔的外壁上均匀设置有若干凹槽，所述凹槽的内部均开设有若干掺混控，且所述掺混腔的前壁处设有冷却环。本发明采用上述的一种驻涡式高原涡喷发动机火焰筒结构，可增加燃气在燃烧腔内的滞留时间，提高了燃烧效率，且避免了传统火焰筒存在开裂等故障的情况出现，延长了火焰筒的使用寿命。技术研发人员：江平,许珈铭,言林,王熙文,吴泽俊,盛志强,孙海俊,何小民,于小兵,付明桃,李锦添受保护的技术使用者：南昌航空大学技术研发日：技术公布日：2024/5/12