涡扇航空发动机的燃烧室

摘要

涡扇航空发动机的燃烧室就是把原来的燃烧室改造成为能相对高速旋转的燃烧室。也就是把燃烧室改造成为转子和定子两部分。以窄圆环形压缩空气入口到圆环形燃气出口为界，其内圆以内是转子、外圆以外是定子。这样压气机可以无障碍通过窄圆环形压缩空气入口直接向燃烧室压气，压气机的效率明显提高。只要做宽一点点窄圆环形压缩空气入口，燃烧室的输氧量就会大增。又只要加一点燃油量，推力就会大增。此改造并没有增加燃烧室重量，推重比也就大增。此改造不会给制造和用材增加任何难度。此改造能适应军用和民用航空发动机，也可能适应以燃气轮机为动力的舰船等。此改造能实现燃油喷入方向与压缩空气喷入方向垂直，利于燃油完全燃烧。

说明书

涡扇航空发动机的燃烧室涉及航空发动机领域。

涡扇航空发动机的燃烧室的基础技术是涡扇航空发动机。

涡扇航空发动机的燃烧室的特征是：把基础技术中的各种燃烧室改造成为能相对高速旋转的燃烧室。就是把原来的燃烧室包括火焰筒在内改造成为转子和定子两部分，是以窄圆环形压缩空气入口到圆环形燃烧室燃气出口为分界，其内圆以内是转子，其外圆以外是定子。这样以来，压气机可以无障碍通过窄圆环形压缩空气入口直接向圆环形燃烧室内压气。因为无障碍，压气机在相同功率下可以多向燃烧室内压气，效率明显提高。只要做宽一点点窄圆环形压缩空气入口，圆环形燃烧室的输氧量就会大增。又只要加一点燃油量，发动机的推力就会大增。此改造并没有增加燃烧室的重量，推重比也就大增。同时，此改造不会给制造和用材增加任何难度。

以上改造能适应军用和民用航空发动机。

以上改造可能也适应为舰艇和民用船只及某些发电机组作动力的燃气轮机。

以上改造可以实现燃油喷入燃烧室的方向与压缩空气喷入燃烧室的方向相互垂直和若干个喷油嘴圆圈形排列有利于航空发动机的燃油的完全燃烧。此技术，能适应航空发动机；也可能适应燃气轮机；还可能适应非冲程热机。

下面结合附图把涡扇航空发动机的燃烧室的具体情况说明一下。

附图1是涡扇航空发动机的燃烧室的工作原理示意简图，是顺轴截面图。

附图2是附图1中的燃烧室的旋转圆面分解图。

附图3是附图1中靠近燃烧室的第三轴座圆面分解图。

所有附图都是示意图。

如图1所示，图1主要由风扇1、第一轴座2、内轴3、低压压气机4、外涵道5、第二轴座6、外轴7、高压压气机8、内涵道9、第三轴座10、窄圆环形压缩空气入口11、燃油入口12、燃烧室外壳转子13(黑色外壳部分，与转轴靠近)、燃烧室火焰筒转子13′、(图中黑色折线表示，与黑色转子外壳之间的白色折条纹是间隔，这个间隔有无遵照基础技术，以下同)、燃烧室外壳定子14(黑色外壳部分，与机壳靠近)、燃烧室火焰筒定子14′(图中黑色折线条表示，与黑色定子外壳之间的白色折条纹是间隔)、高压涡轮15、低压涡轮16、尾喷口17、圆环形燃烧室燃气出口和导流叶片18(导流叶片没有在图中画出来)、燃烧室火焰筒内空间19、内涵道机壳20、外涵道机壳21等组成。(图1中与基础技术相矛盾的以基础技术方案为准)。

图1中有一些附属部件没有画出来，因为是工作原理简图。

再详细看看图1中的燃烧室。第三轴座10的右边填成黑色的和黑色以内表示火焰筒内空间19没有填色的都是燃烧室。圆环形燃烧室燃气出口18处有导流叶片没有画出来。靠近轴的是燃烧室的转子，其他的燃烧室部件就是燃烧室的定子。转子与定子的分界是：窄圆环形压缩空气入口11到圆环形燃烧室燃气出口18处。这样就形成了能相对高速旋转的燃烧室。压气机可以无障碍通过窄圆环形压缩空气入口11处直接向圆环形燃烧室火焰筒内空间19压气，因为无障碍，压气机的效率明显提高。只要增加一点点窄圆环形压缩空气入口11的宽度，圆环形燃烧室内的输氧量就会大增，又只要增加一点燃油量，发动机的推力就会大增。这样的燃烧室并不增加任何重量，推重比也就大增。

如图2所示，图2是燃烧室旋转圆面分解图。图2主要由内轴3、外轴7、窄圆环形压缩空气入口11、燃油入口12、燃烧室外壳转子13、燃烧室火焰筒转子13′、燃烧室外壳定子14、燃烧室火焰筒定子14′、火焰筒内空间19等组成。这样说来，燃烧室主要由燃烧室外壳的转子、定子和火焰筒的转子、定子以及燃烧室火焰筒内空间等组成。

再详细看看图2。由若干个燃油入口12规则排列成圆圈形；还从图1、图2都可以看出：喷油入口12的方向与窄圆环形压缩空气入口11的方向是相互垂直的，上述两点有利于燃油的完全燃烧。火焰筒转子13′到火焰筒定子14′就是火焰筒的内空间19。

如图3所示，图3主要由内轴3、外轴7、第三轴座10、内涵道机壳20等组成。

图3主要表明第三轴座是可以通空气的，同时也表明第一第二两轴座都是可以通空气的。所以在图1中都是用虚线来表示的。

下面结合附图再把涡扇航空发动机的燃烧室的工作原理说明一下。

风扇1吸收大量空气，一部分空气进入外涵道5，一部分空气进入内涵道9。进入内涵道9的空气经低压压气机4和高压压气机8压缩后，通过窄圆环形入口11进入圆环形燃烧室火焰筒内空间19与燃油入口12进入的雾状燃油混合后经点火快速燃烧，所产生的高温高压燃气经出口18处的导流叶片的作用冲向高压涡轮15紧接着又冲向低压涡轮16最后又向尾喷口17冲去，这个时候推力就产生了。不过每次冲击后到下一次冲击速度就会慢一些。高压涡轮带动高压压气机，低压涡轮带动风扇和低压压气机。循环往复，周而复始。飞机达到起飞速度就能起飞。