飛機維修專業畢業設計

加力燃燒室與燃燒室的工作過程中,均存在著氣流速度大與穩定燃燒、穩定燃燒與發動機工作安全著兩個矛盾。加力燃燒室與燃燒室相比較,燃料與燃氣的混合、燃燒是在流速更大(達320米/秒),溫度更高(約901°k)和壓力更低(約為1.81公斤/平方厘米)的燃氣(其中有四分之一左右為廢氣)中進行的。為了保障發動機可靠工作,要求在高空加力時能可靠點燃加力燃燒室內的混合氣;能有效的隔熱,以免高溫燃氣損壞其它機件;各組成部分及固定處應當有足夠的強度、剛度。使用中,加力燃燒室的拆裝機會很多,所以,還必須拆裝方便,便於維護。下面,介紹加力燃燒室是如何解決上述問題的。

2.1.2航空發動機加力燃燒室的構成

加力燃燒室由擴散器和主體(也稱殼體)組成。

2.2航空發動機加力擴散器的構成

2.2.1環形擴散器通道

為了保持穩定燃燒必須降低燃氣速度。所以,加力燃燒室進口處的環形通道也做成擴散形。它由外壁、整流錐和整流支板等組成。

外壁為圓錐形,由鎳基合金gh39板料焊成。上面焊有兩條加強肋,以增強外壁的橫向剛性。由於加力燃燒室後面沒有高速轉動的機件,不須引入第二股冷卻氣流降低燃氣出口溫度,因此,氣流不分股。加力時,混合氣在外壁內燃燒,因而外壁的溫度很高,為了減少高溫對機身後段機件的影響,在加強肋外面還包有隔熱罩,引導空氣隔熱,並冷卻外壁。

外壁的前、後端均焊有安裝邊,為拆卸方便,採用快卸環將外壁前端安裝邊與第二級導向器外環後安裝邊相連線。快卸環由上下兩個半環組成(也有整個圓環的形式),用螺栓連線成一個整環,利用錐面將兩安裝邊夾緊。為防止快卸環周向轉動,擴散器前端安裝邊和第二級導向器外環後安裝邊的正上方都有一個缺口。快卸環上的定位螺栓卡在缺口內。快卸環上有三個定位孔,安裝時,左發動機上定位螺栓擰在右邊一個螺孔內(螺孔旁邊刻有“左”字);右發動機上定位螺栓擰在左邊一個螺孔內(螺孔旁邊刻有“右”字)。快卸環下部固定集油槽,有導管與發動機漏油系統相通,用來將連線處的積油漏至機外。

外壁上有加力預燃室的來氣接頭、高壓導電棒安裝孔、加力輸油圈導管接頭和兩個渦輪後燃氣壓力導管接頭,引出渦輪後燃氣去加力泵的落壓比調節器和壓差感測器,以使它們感受渦輪後燃氣壓力的變化。為了測量排氣溫度,外壁上還有九個熱電偶安裝孔供工廠使用,當發動機安裝在飛機上時,只用其中四個,其餘五個用堵塞堵住。

氣流經過擴散後,速度降低到180米/秒左右。在環形擴散器通道內裝有截錐形整流錐,使整流錐後端通道面積突然增大,氣流在整流錐後面產生強烈的渦輪,有利於穩定燃燒。整流錐前端固定前加力輸油圈,後端固定加力預燃室、後加力輸油圈和火焰穩定器。

整流支板共有五塊,上、下端焊有蓋板,它採用一端固定,一端支持的形式將外壁和整流錐連線在一起。下蓋板前、後開有螺孔,支板靠四個螺釘與整流錐連線;上蓋板上焊有一個圓柱銷,借圓柱銷將整流錐支持在外壁上。整流支板與外壁間留有間隙,以便受熱後沿徑向自由膨脹。在兩塊支板的內腔分別穿過後加力燃油總管、二股氣流導管以及混合氣導管、導電桿。

整流支板不僅用來固定整流錐,還可起整流作用,使燃氣由鏇轉運動轉為軸向流動,以減少損失。

2.2.2火焰穩定器

火焰穩定器使燃氣流過後,形成局部渦流和迴旋區,以利於穩定燃燒。它包括主體和六個傳焰肋,用鎳基合金gh39鈑料製成。穩定器主體借六個傳焰肋焊在安裝邊上,並借安裝邊固定在整流錐後端的支座上。在火焰穩定器上噴塗有一層深綠色高溫磁漆,以免金屬材料直接與高溫燃氣接觸。

2.2.3燃料噴射裝置

由於加力燃燒室進口燃氣速度大,為使燃料有足夠的時間霧化和與燃氣混合,並保證火焰穩定器處有足夠數量的富油混合氣,所以,將燃料噴射裝置分為前後兩個部分,分別由加力燃油總管、輸油圈和加力噴嘴組成。

前輸油圈上有十個加力噴嘴,每個噴嘴傾斜45°角逆著氣流方向噴油,以加速燃料的霧化;後輸油圈上有七個噴嘴,其中五個噴嘴也逆著氣流噴油,另外兩個噴嘴,供加力燃燒室開始工作時,在整流錐後組成局部富油的混合氣。

前後輸油圈分別由前後燃油總管供油。前後燃油總管通過擴散器外壁,與前輸油圈相連。後燃油總管與引至預燃室的二股氣流導管穿過擴散器外壁,分別於後燃油圈和預燃室相連。後燃油總管與引至預燃室的二股氣流導管與擴散器外壁的相連。為了消除裝配應力和減小工作時的熱應力,在連線處裝有兩個半球形墊。