CN109611887B - 一种燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于飞行器设计领域，特别涉及一种燃烧装置，以解决现有技术不能满足动力源的抗高温升率变化的试验需求的问题。装置包括可燃气喷杆、火焰稳定器、点火电嘴以及圆筒。所述圆筒包括位于其轴向两端的进气端和出气端，所述圆筒的筒壁上设置有至少2组第一安装孔；所述火焰稳定器，为截面呈V型的长槽结构，一端固定在所述第一安装孔中，另一端伸入到所述圆筒的腔体内，所述火焰稳定器向所述圆筒的出气端倾斜；所述可燃气喷杆侧壁上设置有多个喷口，可燃气喷杆与火焰稳定器的长度相适配，固定在火焰稳定器的长槽结构空间中；点火电嘴一端贯穿所述圆筒伸入至火焰稳定器的长槽结构空间中。本申请能够实现气道内温度的调节，降低成本。

Description

一种燃烧装置

技术领域

本申请属于飞行器设计领域，特别涉及一种燃烧装置。

背景技术

飞行器在起飞时存在吸入高温气流或水蒸气及在作战吸入发射武器产生的尾焰，有时会产生温度畸变的现象，当温度畸变超过动力源承受能力时，就会使动力源的稳定裕度降低，严重影响飞行安全，因此在研发时，需要提前进行动力源的抗高温升率变化的试验研究。

常规的方式是采用在动力源进气道入口处从高温蒸汽装置中喷出的高温蒸汽同进气道内的低温空气掺混后被动力源吸入，所能产生温升率和温升都相对较低，只可能考核在特定环境下是否满足稳定性要求；对于高温升、温升率的实现方法，通过在进气道口直接喷入高温蒸汽，但由于高温蒸汽的限制，一般蒸汽在500℃左右，对工作介质温升变化有复杂要求的产品，很难满足所要求的高温升及温升率；直接吸入蒸汽方式设备占地面积较大，能耗也比较大，成本投入将增加20～30％。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种燃烧装置，以解决现有的温度发生装置不能满足动力源的抗高温升率变化的试验需求的问题。

本申请的技术方案是：

一种燃烧装置，包括：

圆筒，包括位于其轴向两端的进气端和出气端，所述圆筒的筒壁上设置有至少2组第一安装孔，每一组第一安装孔均沿所述圆筒的筒壁周向均匀设置，并且每一组所述第一安装孔的圆心所在的平面均垂直于所述圆筒的中心轴线，相邻两组所述第一安装孔在周向上间隔分布；

火焰稳定器，为截面呈V型的长槽结构，一端固定在所述第一安装孔中，另一端伸入到所述圆筒的腔体内，所述火焰稳定器向所述圆筒的出气端倾斜，且所述火焰稳定器的长槽结构的开口面向所述圆筒的出气端；其中，安装在靠近所述出气端的一组第一安装孔上的所述火焰稳定器的长度小于安装在远离所述出气端的一组第一安装孔上的所述火焰稳定器的长度；

可燃气喷杆，侧壁上设置有多个喷口，所述可燃气喷杆与所述火焰稳定器的长度相适配，固定在所述火焰稳定器的长槽结构空间中，并且一端伸出所述圆筒的筒壁与外部供气管连接，所述喷口朝向所述火焰稳定器的长槽结构的开口；

点火电嘴，一端贯穿所述圆筒伸入至所述火焰稳定器的长槽结构空间中。

可选地，所述火焰稳定器与所述圆筒的轴线之间的角度为60度。

可选地，所述火焰稳定器的长槽结构中设置有用于固定所述可燃气喷杆的固定板。

可选地，所述第一安装孔为圆形，所述火焰稳定器靠近所述第一安装孔的一端设置有圆形的安装座，所述火焰稳定器通过所述安装座固定在所述第一安装孔中。

可选地，所述安装座上设置有固定法兰，所述固定法兰上开设有点火孔，所述可燃气喷杆靠近所述第一安装孔的一端安装有与所述固定法兰相适配的法兰盖，所述可燃气喷杆穿过所述固定法兰的点火孔固定在所述火焰稳定器的长槽结构空间中，所述法兰盖通过螺栓固定在所述固定法兰上。

可选地，所述安装座设置有第二安装孔，所述点火电嘴安装在所述第二安装孔中。

可选地，还包括：

所述火焰稳定器的背向所述圆筒的出气端的面上设置有固定耳片；

可调节拉杆，包括第一可调节拉杆和第二可调节拉杆，所述第一可调节拉杆的两端分别连接在远离所述出气端的周向相邻的两个所述火焰稳定器的固定耳片上，所述第二可调节拉杆的两端分别连接在远离所述出气端的所述火焰稳定器与靠近所述出气端的所述火焰稳定器的固定耳片上。

可选地，还包括：

支撑架，为圆形框体，位于所述圆筒的内腔中，与每一个远离所述出气端的所述火焰稳定器位于所述圆筒的腔体内一端固定连接。

可选地，还包括：

火焰探测器，安装在所述圆筒筒壁上。

可选地，所述圆筒的两端的侧壁上设置有环形边沿，所述环形边沿周向均匀设置有多个固定孔，所述圆筒通过所述环形边沿配合螺栓固定。

本申请至少存在以下有益技术效果：

通过在圆筒周向上设置多个截面呈V型的长槽结构的火焰稳定器，并将可燃气喷杆设置在火焰稳定器中，实现气道内温度的调节，降低成本。

附图说明

图1是本申请燃烧装置的整体结构示意图；

图2是本申请燃烧装置的剖视图；

图3是本申请燃烧装置的圆筒结构示意图；

图4是本申请燃烧装置的内部结构示意图；

图5是本申请燃烧装置的内部结构放大示意图；

图6是本申请燃烧装置的火焰稳定器结构示意图；

图7是本申请燃烧装置的火焰稳定器截面图；

其中：

1-可燃气喷杆；11-喷口；12-法兰盖；2-安装座；21-点火孔、22-固定法兰；23-第二安装孔；3-点火电嘴；4-火焰稳定器；41-固定板；42-固定耳片；5-火焰探测器；6-环形边沿；7-螺栓；8-支撑架；9-可调节拉杆；91-第一可调节拉杆；92-第二可调节拉杆；10-圆筒；101-第一安装孔。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1至图7对本申请做进一步详细说明。

本申请燃烧装置包括可燃气喷杆1、火焰稳定器4、点火电嘴3以及圆筒10。

具体的，包括：

圆筒10包括位于其轴向两端的进气端和出气端，圆筒10的筒壁上设置有至少2组第一安装孔101，每一组第一安装孔101的数量设置为6个或8个，每一组第一安装孔101均沿圆筒10的筒壁周向均匀设置，并且每一组第一安装孔101的圆心所在的平面均垂直于圆筒10的中心轴线，相邻两组第一安装孔101在周向上间隔分布，且相邻两组第一安装孔101之间的轴向距离小于圆筒10直径的1/10，即相邻两组第一安装孔101之间的轴向距离不能过大。

本实施例中，相邻两组第一安装孔101的在周向上相互间隔，其中一组的第一安装孔101位于另一组第一安装孔101的相邻的两个第一安装孔101的周向的中间位置，该布局方式能够保证圆筒10内的温度场均匀。

火焰稳定器4为截面呈V型的长槽结构，一端固定在第一安装孔101中，火焰稳定器4靠近第一安装孔101的一端设置有圆形的安装座2，火焰稳定器4通过安装座2固定在第一安装孔101中，另一端伸入到圆筒10的腔体内，火焰稳定器4的长槽结构的开口面向圆筒10的出气端，并且向圆筒10的出气端倾斜，本实施例中，火焰稳定器4与圆筒10的轴线之间的角度为60度。

并且，安装在靠近出气端的一组第一安装孔101上的火焰稳定器4的长度小于安装在远离出气端一组第一安装孔101上的火焰稳定器4的长度。

可燃气喷杆1的侧壁上设置有多个喷口11，可燃气喷杆1与火焰稳定器4的长度相适配，并且一端伸出圆筒10的筒壁与外部供气管连接，可以设置为每个火焰稳定器4单独控制开关状态，满足复杂温升率变化的需求，喷口11面向火焰稳定器4的长槽结构开口；在每组可燃气喷杆1更换长度或喷杆上喷口11数量，可实现进气通道内径向温度所需的变化需求，并且，通过增加在可燃气喷杆1上由圆筒10外壁向中心可燃气喷杆1的喷口11的数量，可实现增强通道内径向温度的均匀性。

进一步，安装座2上设置有点火孔21、固定法兰22和第二安装孔23，可燃气喷杆1靠近第一安装孔101的一端安装有与固定法兰22相适配的法兰盖12，可燃气喷杆1穿过固定法兰22固定在火焰稳定器4的长槽结构空间中，法兰盖12通过螺栓固定在固定法兰22上，方便更换。

点火电嘴3安装在安装座2的第二安装孔23中，一端伸入圆筒10的内腔，端口位于火焰稳定器4的长槽结构空间中。

进一步，火焰稳定器4的长槽结构中设置有用于固定可燃气喷杆1的固定板41，用于固定可燃气喷杆1，固定板41的数量根据可燃气喷杆1长度确定。

进一步，本申请的燃烧装置还包括可调节拉杆9，可调节拉杆9包括第一可调节拉杆91和第二可调节拉杆92，第一可调节拉杆91安装在远离出气端的周向相邻的两个火焰稳定器4之间，第二可调节拉杆92安装在远离出气端的火焰稳定器4与靠近出气端的火焰稳定器4之间，火焰稳定器4的背向圆筒10的出气端的面上设置有固定耳片42，可调节拉杆9的两端连接在火焰稳定器4的固定耳片42上。

进一步，本申请的燃烧装置还包括支撑架8，支撑架8为圆形框体，位于圆筒10的内腔中，与每一个远离出气端的火焰稳定器4位于圆筒10的腔体内一端固定连接。

通过支撑架8的稳定，以及通过对火焰稳定器4的可调节拉杆9调节，使各火焰稳定器4在圆周内均匀布置，保证稳定，保证燃烧均匀性，从而保证温度场的均匀性。

进一步，本申请的燃烧装置还包括火焰探测器5，火焰探测器5安装在圆筒10筒壁上，通过火焰探测器5的监测，可以判断可燃气是否点燃，保证下游设备的安全性。

进一步，圆筒10的两端的侧壁上设置有环形边沿6，环形边沿6周向上均匀设置有多个固定孔，需要试验的飞机发动机进气道上设置有安装边，安装边上设置有对应的固定孔，本装置同轴安装在飞机进气道上，并通过螺栓7固定。

本申请的燃烧装置，通过在圆筒周向上设置多个截面呈V型的长槽结构的火焰稳定器，并将可燃气喷杆设置在火焰稳定器中，实现气道内温度的调节，降低成本。本申请能够实现全面掌握动力源抗高温升率变化的稳定工作能力，能够独立地改变进气道内高温区范围、高温升率、最大相对温升。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种燃烧装置，其特征在于，包括：

圆筒(10)，包括位于其轴向两端的进气端和出气端，所述圆筒(10)的筒壁上设置有至少2组第一安装孔(101)，每一组第一安装孔(101)均沿所述圆筒(10)的筒壁周向均匀设置，并且每一组所述第一安装孔(101)的圆心所在的平面均垂直于所述圆筒(10)的中心轴线，相邻两组所述第一安装孔(101)在周向上间隔分布；

火焰稳定器(4)，为截面呈V型的长槽结构，一端固定在所述第一安装孔(101)中，另一端伸入到所述圆筒(10)的腔体内，所述火焰稳定器(4)向所述圆筒(10)的出气端倾斜，且所述火焰稳定器(4)的长槽结构的开口面向所述圆筒(10)的出气端；其中，安装在靠近所述出气端的一组第一安装孔(101)上的所述火焰稳定器(4)的长度小于安装在远离所述出气端的一组第一安装孔(101)上的所述火焰稳定器(4)的长度；

可燃气喷杆(1)，侧壁上设置有多个喷口(11)，所述可燃气喷杆(1)与所述火焰稳定器(4)的长度相适配，固定在所述火焰稳定器(4)的长槽结构空间中，并且一端伸出所述圆筒(10)的筒壁与外部供气管连接，所述喷口(11)朝向所述火焰稳定器(4)的长槽结构的开口；

点火电嘴(3)，一端贯穿所述圆筒(10)伸入至所述火焰稳定器(4)的长槽结构空间中；

还包括：

所述火焰稳定器(4)的背向所述圆筒(10)的出气端的面上设置有固定耳片(42)；

可调节拉杆(9)，包括第一可调节拉杆(91)和第二可调节拉杆(92)，所述第一可调节拉杆(91)的两端分别连接在远离所述出气端的周向相邻的两个所述火焰稳定器(4)的固定耳片(42)上，所述第二可调节拉杆(92)的两端分别连接在远离所述出气端的所述火焰稳定器(4)与靠近所述出气端的所述火焰稳定器(4)的固定耳片(42)上。

2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，所述火焰稳定器(4)与所述圆筒(10)的轴线之间的角度为60度。

3.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，所述火焰稳定器(4)的长槽结构中设置有用于固定所述可燃气喷杆(1)的固定板(41)。

4.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，所述第一安装孔(101)为圆形，所述火焰稳定器(4)靠近所述第一安装孔(101)的一端设置有圆形的安装座(2)，所述火焰稳定器(4)通过所述安装座(2)固定在所述第一安装孔(101)中。

5.根据权利要求4所述的燃烧装置，其特征在于，所述安装座(2)上设置有固定法兰(22)，所述固定法兰(22)上开设有点火孔(21)，所述可燃气喷杆(1)靠近所述第一安装孔(101)的一端安装有与所述固定法兰(22)相适配的法兰盖(12)，所述可燃气喷杆(1)穿过所述固定法兰(22)的点火孔(21)固定在所述火焰稳定器(4)的长槽结构空间中，所述法兰盖(12)通过螺栓固定在所述固定法兰(22)上。

6.根据权利要求4所述的燃烧装置，其特征在于，所述安装座(2)设置有第二安装孔(23)，所述点火电嘴(3)安装在所述第二安装孔(23)中。

7.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，还包括：

支撑架(8)，为圆形框体，位于所述圆筒(10)的内腔中，与每一个远离所述出气端的所述火焰稳定器(4)位于所述圆筒(10)的腔体内一端固定连接。

8.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，还包括：

火焰探测器(5)，安装在所述圆筒(10)筒壁上。

9.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，所述圆筒(10)的两端的侧壁上设置有环形边沿(6)，所述环形边沿(6)周向均匀设置有多个固定孔，所述圆筒(10)通过所述环形边沿(6)配合螺栓(7)固定。

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