[发明专利]一种新型微型航空发动机燃烧室

说明书

本发明提供一种新型微型航空发动机燃烧室，涉及微型航空发动机技术领域。基于传统微型航空发动机燃烧室的油路结构路程长，油路易受外部作用导致变形等缺点，本发明采用螺旋式蒸发管结构，增强油路稳定性，增强燃烧效率。基于传统微型航空发动机燃烧室的整体固定作用差，高温作用下容易导致火焰筒位置不稳定等因素，本发明采用火焰筒固定装置结构，可以有效固定火焰筒，防止受到工作过程中振动导致火焰筒位置偏移，保证火焰筒工作时能不受振动影响；采用火焰筒双层壁面结构，壁面间由多孔介质填充，可起到有效减震的作用，同时可对火焰筒进行一定程度的降温，起到壁面冷却的作用，延长火焰筒壁面使用寿命。

技术领域

本发明属于微型航空发动机技术领域，具体涉及一种新型微型航空发动机燃烧室。

背景技术

自20世纪80年代微型发动机概念出现以来，微型发动机及其相关技术的研究取得了较大进步，微型发动机凭借其特有的优点受到各国的关注，具有很大的发展潜力。近几年，微型动力系统已成为国内外研究热点，其中微型涡轮发动机是最有前途的动力之一，具有体积小、重量轻、输出能量大、密度高、推重比高等优点，还可以作为发电装置，具有良好的发展前途和广阔的应用前景。

微型燃烧室的设计是微型涡轮发动机中的关键环节，也是最重要的部分，与常规尺度燃烧室相比，此种燃烧室具有特征尺寸小和面容比大的特点，燃料在燃烧室驻留时间短，与空气掺混效果不明显，容易造成燃烧不充分，同时也增加了调节火焰筒出口温度的难度；面容比较大就会造成散热损失增大，从而导致燃烧不稳定现象的出现，甚至是造成发动机熄火。由此可见，微型发动机燃烧室的研制与发展，不能单纯借鉴常规发动机的经验与技术，在总体结构和部件技术上必须有所创新。

国内外已经开展了很多有关微型发动机燃烧室的相关研究工作，新一代微型发动机采用的燃烧室主要有直流环形燃烧室和回流环形燃烧室。根椐目前国外研究动向及对直流与回流环形燃烧室的对比分析可知，高性能微型发动机采用直流环形燃烧室是目前的发展方向。这种燃烧室中，蒸发管式的环形燃烧室被广泛采用。蒸发管是其中的一个重要部件，它主要应用于这种厘米级发动机燃烧室中，液体燃料经过蒸发管时，逐渐蒸发为气态，在燃烧之前和蒸发管里面的空气已经初步掺混，这样缩短了气流在燃烧室滞留的时间，并且能够较好的燃烧，同时，它没有旋流器，也没有用来产生稳定涡的钝体，但火焰筒的内外壁面开着很多有规律的掺混孔，孔与蒸发管出口气流能产生稳定涡，使燃油更加充分燃烧，并使出口温度满足涡轮进口的要求，采用此种供油方式可以在较短的燃烧停留时间条件下获得较高的燃烧性能。对于微型发动机燃烧室蒸发管的研究还有待提高，蒸发管壁面结构设计具有很大的研究空间，这对燃烧室性能的提高会有很大帮助。

除了对蒸发管的要求很高之外，目前微型发动机燃烧室的固定作用欠缺，受到发动机工作过程的强烈振动，燃烧室内火焰筒结构设计易受影响，导致稳定性差，目前对其固定作用的设计总存在一定问题，所以对微型航空发动机燃烧室的固定作用设计也需要完善。

发明内容