全环微小尺寸回流燃烧室试验器

摘要

本发明公开了一种全环微小尺寸回流燃烧室试验器，包括限定出容纳空间的外机匣和内机匣，外机匣具有进气通道；沿进气方向依次设置在进气通道内的导流装置和整流装置；燃烧室内壁和燃烧室外壁，设在容纳空间内且共同限定出燃烧室且其上均设有分别与容纳空间和燃烧室连通的气孔的燃烧室内壁和燃烧室外壁，且燃烧室具有出口；排气管路，排气管路的一端与燃烧室的出口相连；尾喷管，尾喷管的一端与排气管路的另一端相连；涡轮导向器，涡轮导向器与尾喷管的另一端相连；以及多个测量耙，多个测量耙沿燃烧室的周向分布在燃烧室的出口处，且测量耙为梳状耙。根据本发明实施例的全环微小尺寸回流燃烧室试验器，制造成本低，且测量结果准确。

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮发动机领域，具体而言，涉及一种全环微小尺寸回流燃烧室试验器。

背景技术

相关技术中，回流式燃烧室试验器，采用燃烧室的一部分扇区(如整环中的180°或是 120°)进行试验，所测得燃烧室出口参数不能真实的反映发动机上整环燃烧室的工作状态。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个 目的在于提出一种制造成本低，且测量结果准确的全环微小尺寸回流燃烧室试验器。

根据本发明实施例的全环微小尺寸回流燃烧室试验器包括：

外机匣和内机匣，所述外机匣和所述内机匣之间限定出容纳空间，所述外机匣具有进 气通道；

导流装置和整流装置，所述导流装置和所述整流装置沿进气方向依次设置在所述进气 通道内；

燃烧室内壁和燃烧室外壁，所述燃烧室内壁和所述燃烧室外壁设在所述容纳空间内且 共同限定出燃烧室，所述燃烧室内壁和所述燃烧室外壁上均设有分别与所述容纳空间和所 述燃烧室连通的气孔，且所述燃烧室具有出口；排气管路，所述排气管路的一端与所述燃 烧室的出口相连；尾喷管，所述尾喷管的一端与所述排气管路的另一端相连；涡轮导向器， 所述涡轮导向器与所述尾喷管的另一端相连；以及多个测量耙，多个所述测量耙沿燃烧室 的周向分布在所述燃烧室的出口处，且所述测量耙为梳状耙。

根据本发明实施例的全环微小尺寸回流燃烧室试验器，采用在燃烧室的出口处的整环 分布上多个测量耙的形式，得到的燃烧室的出口参数(例如，压力参数和温度参数)可以 真实反映发动机上整环燃烧室的工作状态，且采用梳状耙大大降低了全环微小尺寸回流燃 烧室试验器的制造成本。

另外，根据本发明上述实施例的全环微小尺寸回流燃烧室试验器还可以具有如下附加 的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述多个测量耙为压力测量耙和/或温度测量耙。由此，可 根据全环微小尺寸回流燃烧室试验器的不同测试条件来更换测量耙的类型。

根据本发明的一个实施例，所述排气管路的内壁限定出排气管内通道，所述全环微小 尺寸回流燃烧室试验器进一步包括：冷风导入装置，所述冷风导入装置与所述排气管内通 道相连以将外界冷风导入所述排气管内通道。由此对排气管内通道采用气冷方式冷却，防 止该区域温度过高，提升全环微小尺寸回流燃烧室试验器的结构密封性且结构简单易实施。

根据本发明的一个实施例，所述导流装置为导流锥，所述导流锥与所述外机匣之间设 有支板，所述支板、所述导流锥和所述外机匣通过螺纹紧固件紧固。这种固定方式，结构 简单、成本低且固定牢固。

根据本发明的一个实施例，所述支板为多个，多个所述支板沿周向均布在所述外机匣 的内壁与所述导流锥的外周面之间。

根据本发明的一个实施例，所述整流装置通过螺纹紧固件紧固至所述内机匣上。

根据本发明的一个实施例，所述整流装置包括叶片，所述叶片可拆卸地设在所述内机 匣上。由此当全环微小尺寸回流燃烧室试验器的测试条件发生改变时，可以方便地更换叶 片。

根据本发明的一个实施例，所述整流装置包括多个叶片，多个所述叶片的角度彼此不 同，且多个叶片中的一个适于可拆卸地设在所述内机匣上。由此当全环微小尺寸回流燃烧 室试验器的测试条件发生改变时，可以方便地更换不同角度的叶片，从而满足不同的测试 条件。

根据本发明的一个实施例，所述燃烧室内的燃油由喷油嘴喷入，所述喷油嘴安装在喷 油环上，所述喷油环通过压紧件可拆卸地固定在所述外机匣的远离进气通道的一端。这样 可以对喷油环直接方便地进行拆卸、更换和维修，进一步降低了维修成本，提升了维修便 利性,缩短了维修时间。

根据本发明的一个实施例，所述气孔包括多组，每组气孔的流通面积彼此不同。

附图说明

图1是根据本发明实施例的全环微小尺寸回流燃烧室试验器的剖视图。

图2是根据本发明实施例的全环微小尺寸回流燃烧室试验器的局部结构示意图。

附图标记：

全环微小尺寸回流燃烧室试验器100，外机匣11，进气通道111，内机匣12，容纳空 间13，通道131导流装置21，整流装置22，叶片221，整流段222，支板23，燃烧室内壁 31，燃烧室外壁32，燃烧室33，燃烧室的出口331，气孔34，排气管路41，尾喷管42， 涡轮导向器43，排气管内通道44，测量耙5，喷油环6，压紧件7，螺纹紧固件8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 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。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1和图2所示描述根据本发明实施例的全环微小尺寸回流燃烧室试验器 100。如图1和图2所示，根据本发明实施例的全环微小尺寸回流燃烧室试验器100包括： 外机匣11和内机匣12、导流装置21和整流装置22、燃烧室内壁31和燃烧室外壁32、排 气管路41、尾喷管42、涡轮导向器43以及多个测量耙5。

外机匣11和内机匣12之间限定出容纳空间13，外机匣11具有进气通道111，导 流装置21和整流装置22沿进气方向依次设置在进气通道111内。

燃烧室内壁31和燃烧室外壁32设在容纳空间13内，且燃烧室内壁31和燃烧室外壁 32共同限定出燃烧室33，燃烧室内壁31和燃烧室外壁32上均设有分别与容纳空间13和 燃烧室33连通的气孔34，且燃烧室33具有出口331。也就是说，燃烧室33通过气孔34 与容纳空间13连通。

排气管路41的一端与燃烧室33的出口331相连，尾喷管42的一端与排气管路41的 另一端相连，涡轮导向器43与尾喷管42的另一端相连。

全环微小尺寸回流燃烧室试验器100工作时，压缩空气从如图1所示的进气通道111 进入容纳空间13内，并通过燃烧室内壁31和燃烧室外壁32上不同位置的气孔34进入 燃烧室33内部。可选地，气孔34可以包括多组，每组气孔34的流通面积不同，由此 气孔34位置不同，且可自行分配进入燃烧室33内部的空气流量。如图1所示，空气 也可以进入容纳空间13的任意位置处，例如燃烧室33头部与容纳空间13的头部之间 的通道131处。空气进入燃烧室33后，与燃烧室33内已经雾化的燃油发生化学反应 后，从燃烧室33的出口331处依次经过排气管路41、尾喷管42，并最终通过涡轮导 向器43流入大气环境。

多个测量耙5沿燃烧室33的周向分布在燃烧室33的出口331处，且测量耙5为梳状 耙。在本发明的一个具体的实施例中，梳状耙选用3点梳状耙。也就是说，全环微小尺寸 回流燃烧室试验器100采用在燃烧室33的出口331处的整环上分布多个测量耙5的形式， 得到的燃烧室33的出口参数(例如，压力参数和温度参数)可以真实反映发动机上整环燃 烧室33的工作状态，且采用梳状耙大大降低了全环微小尺寸回流燃烧室试验器100的制造 成本。

优选地，多个测量耙5沿燃烧室33的周向均匀分布在燃烧室33的出口331处，由此 得到的燃烧室33的出口331参数更准确。

可选地，多个测量耙5可以均为用于测量燃烧室33的出口331压力场的压力测量耙5， 多个测量耙5也可以均为用于测量燃烧室33的出口331温度场的温度测量耙5，多个测量 耙5也可以一部分为用于测量燃烧室33的出口331压力场的压力测量耙5，另一部分为用 于测量燃烧室33的出口331温度场的温度测量耙5。多个测量耙5的类型，可根据全环微 小尺寸回流燃烧室试验器100的不同测试条件来进行更换。

简言之，根据本发明实施例的全环微小尺寸回流燃烧室试验器100，燃烧室33的出口 331处的参数测量准确，且制造成本低，同时结构简单，易于快速实现，从而达到对回流 燃烧室33进行部件实验的效果。

在排气管的内壁处容易出现较高温度，而高温会对全环微小尺寸回流燃烧室试验器的 结构密封性产生不利影响，且由于全环微小尺寸回流燃烧室试验器的燃烧室的出口的高度 尺寸小，常规的大型水冷测温系统很难布置。为了克服上述缺陷，如图1和图2所示，根 据本发明实施例的排气管路41的内壁限定出排气管内通道44，全环微小尺寸回流燃烧室 33试验器进一步包括：冷风导入装置(图未示出)，冷风导入装置与排气管内通道44相连 以将外界冷风导入排气管内通道44，从而对排气管内通道44采用气冷方式冷却，防止该 区域温度过高，提升全环微小尺寸回流燃烧室试验器100的结构密封性且结构简单易实施。

下面参照图2所示详细描述根据本发明实施例的全环微小尺寸回流燃烧室试验器100 的结构。

如图2所示，全环微小尺寸回流燃烧室试验器100包括：外机匣11和内机匣12、导流 装置21和整流装置22、燃烧室内壁31和燃烧室外壁32、排气管路41、尾喷管42、涡轮 导向器43以及多个测量耙5。外机匣11和内机匣12限定出用于容纳燃烧室内壁31和燃 烧室外壁32的容纳空间13，燃烧室内壁31和燃烧室外壁32共同限定出燃烧室33。燃烧 室33的出口331、排气管路41、尾喷管42以及涡轮导向器43依次相连，且多个测量耙5 沿燃烧室33的周向布置在燃烧室33的出口331处，用于测量燃烧室33的出口参数。

导流装置21和整流装置22沿进气方向依次设置在外机匣11的进气通道111内，如图 2所示，导流装置21形成为导流锥，由此导流装置21的型面设计简单，制造成本低。

进一步地，如图2所示，导流锥与外机匣11之间设有支板23，支板23、导流锥和外 机匣11通过螺纹紧固件8紧固，也就是说，导流锥通过支板23以及螺纹紧固件8固定在 外机匣11上，这种固定方式，结构简单、成本低且固定牢固。可选地，螺纹紧固件8为螺 栓。

优选地，在本发明的一个具体的实施例中，支板23可以为多个，例如4个，多个支板 23可以沿周向均布在外机匣11的内壁与导流锥的外周面之间，由此导流锥的固定更可靠 且受力更均匀。

可以理解的是，整流装置22用于提升从导流锥导入的气流的均匀性。如图2所示，整 流装置22可以通过螺纹紧固件8固定至内机匣12上，可选地，螺纹紧固件8为螺栓。

进一步地，整流装置22包括整流段222和叶片221。整流段222与导流锥可以一体形 成。在本发明的一些可选的实施例中，叶片221可拆卸地设在内机匣12上，由此当全环微 小尺寸回流燃烧室试验器100的测试条件发生改变时，可以方便地更换叶片221。

在本发明的另一些可选的实施例中，整流装置22包括整流段222和多个叶片221。多 个叶片221的角度彼此不同，且多个叶片221中的一个适于可拆洗地设在内机匣12上。也 就是说，在本实施例中整流装置22为模块化设计，包括多个角度彼此不同的叶片221，由 此当全环微小尺寸回流燃烧室试验器100的测试条件发生改变时，可以方便地更换不同角 度的叶片221，从而满足不同的测试条件。

可以理解的是，燃烧室33内的燃油由喷油嘴喷入，喷油嘴安装在喷油环6上。根据本 发明实施例的喷油环6通过压紧件7可拆卸地固定在外机匣11的远离进气通道111的一端， 从而可以对喷油环6直接方便地进行拆卸、更换和维修，而无需先将燃烧室内壁31与燃烧 室外壁32取出后再拆卸喷油环6，进一步降低了维修成本，提升了维修便利性,缩短了维 修时间。

综上所述，根据本明实施例的全环微小尺寸回流燃烧室试验器100，尺寸小，结构简单 易实现，测量结果准确，且制造成本低。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发 明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是 机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两 个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通 技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可 以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第 一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或 斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、 “下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特 征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示 例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者 特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述 不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以 在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领 域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进 行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。