構(gòu)造與系統(tǒng)3教材

第3章燃燒室第3.1節(jié)概述第3.2節(jié)燃燒室的基本結(jié)構(gòu)形式第3.3節(jié)燃燒室的構(gòu)造第3.4節(jié)燃燒室基本構(gòu)件的結(jié)構(gòu)第3.1節(jié)概述功用：燃燒室位于壓氣機和渦輪之間，其功用是使高壓空氣與燃油混合、燃燒，將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，形成高溫高壓的燃氣。重要性：燃燒室是發(fā)動機的重要部件之一，發(fā)動機的可靠性、經(jīng)濟性和壽命在很大程度上取決于燃燒室的可靠性和燃燒有效程度。

例如：燃燒室出口局部溫度過高，會引起渦輪葉片過熱或燒毀；燃燒室的可靠性差及壽命短，會使發(fā)動機的使用性能及工作可靠性變壞；燃燒室的工作不穩(wěn)定，會導致熄火而使發(fā)動機停車。此外，燃燒室工作情況的惡化，還會影響發(fā)動機的效率，例如：由于燃燒過程組織不好，會使燃燒室中的損失增加和燃油消耗量增大，同時還會在火焰筒壁及渦輪葉片上產(chǎn)生積碳。火焰筒壁上的積碳使筒壁冷卻變壞，造成過熱、變形、甚至開裂；渦輪葉片上的積碳使葉片的氣動性能變壞，降低渦輪效率，并影響發(fā)動機轉(zhuǎn)子的平衡。3.1.1燃燒室工作過程及其工作條件一、燃燒室工作過程

1.組織燃燒過程的主要特點（1）壓氣機后氣流流速高(100～150m/s，12級臺風≈20～30m/s)。（2）余氣系數(shù)很大(3.O～4.5)。當飛行條件和工作狀態(tài)改變時，余氣系數(shù)還要大得多，如猛收油門時，＞40～50。余氣系數(shù)Ga－實際空氣流量；Gf－燃油流量；l0－1公斤燃油完全燃燒所需要的理論空氣量。保證燃燒室內(nèi)混合氣穩(wěn)定完全燃燒的基本措施

(1)空氣分股

(2)反向回流

(3)在燃燒室內(nèi)形成非均一的混合氣二、燃燒室工作條件航空燃氣渦輪發(fā)動機上的燃燒室處在十分惡劣的條件下工作。(1)燃燒室是在高速氣流中及貧混合氣情況下進行工作的。(2)燃燒室是在大負荷及高溫下工作。(3)因為發(fā)動機在各種不同的飛行條件下及不同的轉(zhuǎn)速下工作，所以燃燒室的工作狀態(tài)變化很大。(4)燃燒室內(nèi)燃燒過程是復(fù)雜的物理化學過程。三、對燃燒室的基本要求（1）在地面和空中起動點火可靠，在飛行包線內(nèi)，在發(fā)動機所有工作狀態(tài)下，燃燒室應(yīng)保證穩(wěn)定完全燃燒，具有高的完全燃燒度和小的散熱損失和流動損失。（2）燃燒要在短距離內(nèi)完成，出口的燃氣溫度場沿圓周要均勻，沿葉高應(yīng)保證按渦輪要求的規(guī)律分布。（3）燃燒室的零組件及其聯(lián)接處應(yīng)具有足夠的強度和剛性，良好的冷卻和可靠的熱補償。（4）燃燒室的尺寸要小、重量要輕，要有高的容熱強度。（5）燃燒室的結(jié)構(gòu)要簡單、維修檢查方便、使用壽命長。第3.2節(jié)燃燒室的基本結(jié)構(gòu)形式燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒室有三種基本結(jié)構(gòu)形式：分管燃燒室；聯(lián)管燃燒室；環(huán)形燃燒室。無論哪種燃燒室，為了滿足燃燒室的基本功能，都采用了減速擴壓、分股進氣、反向回流、非均勻混合氣成分等基本措施，在燃燒室條件非常惡劣的情況下，在燃燒室局部區(qū)域內(nèi)創(chuàng)造有利于燃燒的條件，以保證燃燒穩(wěn)定而完全。在結(jié)構(gòu)上，為了保證上述基本措施的實現(xiàn)，燃燒室都是由進氣裝置（擴壓器），火焰筒、噴嘴、點火裝置和殼體等基本構(gòu)件組成。3.2.1分管燃燒室

分管燃燒室的組成是在內(nèi)、外殼體之間有6-16個單管燃燒室，每個單管燃燒室有它自己單獨的火焰筒和外套，火焰筒前安裝有旋流器，噴油嘴，通常在兩個單管燃燒室上裝有點火裝置，各個單管燃燒室之間有聯(lián)焰管相連。優(yōu)點：試驗和修正比較容易，不需要龐大的試驗設(shè)備；維護、檢查和更換也比較方便，不需要分解整臺發(fā)動機；從發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)安排上，與離心壓氣機的配合比較協(xié)調(diào)。因而，在早期發(fā)動機上，分管燃燒室得到廣泛采用。缺點：環(huán)形截面積的利用率低(僅70一80％)，因而燃燒室內(nèi)氣流平均速度大，這對穩(wěn)定燃燒是不利的，總壓損失也較大；在高空依靠傳餡管傳遞起動火焰，起動性能差；火焰筒表面積與燃燒室容積之比較大，因而火焰筒壁面氣膜冷卻所需空氣量較多；燃燒室出口溫度場分布不均勻；燃燒室較重；由發(fā)動機承力系統(tǒng)看，只能內(nèi)傳力。這些缺點使得分管燃燒室已不再使用。分管燃燒室的優(yōu)缺點3.2.2聯(lián)管燃燒室

聯(lián)管燃燒室又稱為環(huán)管燃燒室，多用于軸流式壓氣機的發(fā)動機上。聯(lián)管燃燒室是由若干個單獨的管形火焰筒沿周向均勻排列在內(nèi)、外殼體之間形成的環(huán)形腔里，相鄰火焰筒之間用聯(lián)焰管連接。在每個火焰筒前安裝有旋流器、噴油嘴，通常只在兩個火焰筒上裝有點火裝置。聯(lián)管燃燒室的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較緊湊，直徑較小，外殼體可以傳遞扭矩，從而改善發(fā)動機整體剛性，有利于減輕發(fā)動機的結(jié)構(gòu)重量。斯貝發(fā)動機的聯(lián)管燃燒室3.2.3環(huán)形燃燒室

環(huán)形燃燒室的結(jié)構(gòu)特點是在燃燒室內(nèi)、外殼體之間的環(huán)形腔內(nèi)安裝了一個共同的火焰筒內(nèi)外壁構(gòu)成的環(huán)形燃燒區(qū)和摻混區(qū)。根據(jù)氣體在燃燒室內(nèi)流動的情況，環(huán)形燃燒室可分為直流環(huán)形燃燒室、回流環(huán)形燃燒室和折流環(huán)形燃燒室三種。環(huán)形燃燒室由四個同心圓筒組成，最內(nèi)、最外的兩個圓筒為燃燒室的內(nèi)、外殼體，中間兩個圓筒為火焰筒，在火焰筒的頭部裝有一圈旋流器和噴油嘴。環(huán)形燃燒室多用于軸流式壓氣機的發(fā)動機，由于其結(jié)構(gòu)最緊湊，性能比較好，近來很多發(fā)動機都采用環(huán)形燃燒室。我國民用航空飛機上所用的JT9D，CFM56，PW4000，RB211等發(fā)動機都是這種燃燒室。第3.3節(jié)燃燒室的構(gòu)造

如前所述，目前民用航空所使用的渦輪風扇發(fā)動機大都采用環(huán)形燃燒室。根據(jù)氣體在燃燒室內(nèi)流動的情況，環(huán)形燃燒室可分為三種類型：直流環(huán)形燃燒室回流環(huán)形燃燒室折流環(huán)形燃燒室一、帶單獨頭部的環(huán)形燃燒室

為了便于在火焰筒的頭部組織燃燒，把環(huán)形火焰筒的頭部作成若干個類似聯(lián)管燃燒室火焰筒的頭部結(jié)構(gòu)，在這些單獨的頭部后面再轉(zhuǎn)接成環(huán)形的摻混區(qū)，這種形式的燃燒室又稱為混合式燃燒室。1.帶單獨頭部的直流環(huán)形燃燒室2.全環(huán)形燃燒室3.3.1直流環(huán)形燃燒室?guī)为氼^部的環(huán)形燃燒室JT9D發(fā)動機的燃燒室就是這種帶有20個頭部的環(huán)形燃燒室。如圖3-11所示。在頭部的旋流器中央裝有雙路離心噴油嘴?；鹧嫱差^部與外壁焊成一體，用三個定位銷固定在燃燒室擴壓器機匣上。火焰筒內(nèi)壁與燃燒室內(nèi)殼體一起用螺栓固定在第一級渦輪導向器支座上。在燃燒室外殼上開有五個觀察孔，可以用孔探儀觀察火焰筒內(nèi)部的故障情況。若有需要，外殼可向前拉出，以便對火焰筒外壁直接進行目視檢查或更換渦輪第一級導向器葉片?；鹧嫱差^部布置在擴壓器機匣內(nèi)，縮短了燃燒室長度。采用20個單獨頭部使環(huán)形火焰筒剛性也有所加強。

JT9D發(fā)動機的環(huán)形燃燒室

圖3-12所示為渦槳5發(fā)動機帶單獨頭部的環(huán)形燃燒室結(jié)構(gòu)，它由擴壓器殼體、燃燒室外套、火焰筒、工作噴嘴、起動點火器等幾部分組成。在擴壓器殼體上，前面焊有安裝邊，用此安裝邊將擴壓器殼體與壓氣機機匣連接，安裝邊用來固定燃燒室外套。在擴壓器殼體外壁上焊有：沿圓周均勻分布的八個工作噴嘴的安裝座；八個火焰筒固定銷安裝座，座上裝有固定銷，用此固定銷將火焰筒固定在殼體內(nèi)。擴壓器殼體外壁和擴壓器錐形內(nèi)殼之間，用八個流線型空心肋焊成為一整體。錐形內(nèi)殼前后焊有軸承座。渦槳5發(fā)動機的環(huán)形燃燒室

火焰筒是用耐熱鋼鈑焊接而成的（圖3-13）。由裝有旋流器的頭部、正面環(huán)、外環(huán)帶、內(nèi)環(huán)帶、外罩和內(nèi)罩所組成。旋流器用氫弧焊點焊在火焰筒頭部上，旋流器上沿圓周均勻鉆有十二個孔，各孔與軸線成40°角，使引入的第一股空氣改變流動方向。在旋流器上還鉆有一系列斜氣孔，用于引入氣流吹除旋流器端面的積炭。在旋流器內(nèi)壁上鉆有十二個氣孔，用于引入空氣吹除噴嘴頭部的積炭。渦槳5發(fā)動機的環(huán)形燃燒室的火焰筒

全環(huán)形燃燒室的火焰筒由內(nèi)、外壁及環(huán)形頭部組成。二、全環(huán)形燃燒室CF6-80E1機械加工的火焰筒RB211發(fā)動機的全環(huán)形燃燒室V2500發(fā)動機的全環(huán)形燃燒室

小型燃氣渦輪發(fā)動機流量小、轉(zhuǎn)速高，往往采用離心式壓氣機和燃油從發(fā)動機軸內(nèi)腔經(jīng)甩油盤離心甩出的供油方式。為了充分利用空間尺寸，縮短轉(zhuǎn)子支點的距離，常采用折流環(huán)形燃燒室。3.3.2折流環(huán)形燃燒室渦噴11發(fā)動機的折流環(huán)形燃燒室3.3.3回流環(huán)形燃燒室JT15D-4發(fā)動機的回流環(huán)形燃燒室PT6T渦槳發(fā)動機的回流環(huán)形燃燒室第3.4節(jié)燃燒室基本構(gòu)件的結(jié)構(gòu)擴壓器；渦流器；燃油噴嘴；點火裝置；聯(lián)焰管；氣膜冷卻；火焰筒進氣孔；燃燒室機匣；漏油活門。

燃燒室的結(jié)構(gòu)型式雖然多種多樣，但它們都是由擴壓器、殼體、火焰筒、燃油噴嘴、點火裝置等基本構(gòu)件組成。本節(jié)介紹以下基本構(gòu)件：第5.3節(jié)燃燒室基本構(gòu)件的結(jié)構(gòu)3.4.1擴壓器擴壓器安裝在壓氣機和燃燒室之間，其通道是擴張形的。它的功用是使氣流速度下降，為燃燒室內(nèi)的穩(wěn)定燃燒創(chuàng)造條件。一般擴壓器進出口截面積之比F出/F進=3.0~5.5，使壓氣機出口氣流速度由120~180米/秒降低到30~50米/秒。擴壓器出口處是整臺發(fā)動機靜壓的最高點?，F(xiàn)代發(fā)動機的擴壓器是發(fā)動機的主要承力件之一，由于存在流動損失，氣流總壓有所下降，約占燃燒室總壓損失的1/3，擴壓器的長度約占燃燒室總長的1/4。

型式：根據(jù)擴壓器內(nèi)氣流通道型面的不同，目前常見的擴壓器有以下三種形式：一級擴壓式二級擴壓式突然擴張式一、一級擴壓式的擴壓器一級擴壓的擴壓器，氣流通道橫截面積按一定的規(guī)律變化，使壓力較均勻地增加。氣流的變化規(guī)律有：等壓力梯度等速度梯度兩者兼有的混合型渦噴7乙發(fā)動機燃燒室的擴壓器（等壓力梯度）總壓恢復(fù)系數(shù)90%斯貝發(fā)動機燃燒室的擴壓器（等壓力梯度）總壓恢復(fù)系數(shù)98%～99%T56發(fā)動機燃燒室的擴壓器二、二級擴壓式的擴壓器當擴壓器進、出口面積相差很大時，為了縮短擴壓器的長度，可以采用二級擴壓。JT3D發(fā)動機的擴壓器JT3D發(fā)動機壓氣機出口的氣流速度為140.5米/秒，經(jīng)擴壓角為32°30′的一級擴壓段后，氣流速度下降為60米/秒左右，然后進入突然擴張的第二級擴壓段，到火焰筒進口處，氣流速度下降為18.7米/秒。三、突然擴張式的擴壓器目前最短的擴壓器是突然擴張式的擴壓器。壓氣機出口氣流經(jīng)過很短的略為擴張的環(huán)形通道，使氣流速度略為下降后就突然擴張。這種擴壓器不但短，而且燃燒室工作較少受壓氣機出口流場變化的干擾，但其總壓損失要大些。這種擴壓器除了用在短環(huán)形燃燒室上外，還廣泛用在帶離心甩油的折流環(huán)形燃燒室中。RB199發(fā)動機燃燒室F100發(fā)動機燃燒室JT9D發(fā)動機的擴壓器擴壓器是燃燒室部件中結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且重量較大的組件，它又是發(fā)動機的主要承力構(gòu)件，壓氣機后軸承就安裝在擴壓器里面，因此要解決傳力、軸承潤滑、封油和封氣等問題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，擴壓器的型面除了要考慮力求減少損失外，還必須考慮其強度、剛度和全臺發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特點。3.4.2火焰筒一、火焰筒筒體

火焰筒筒體的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證合理地進氣。在前部使空氣與燃油混合，形成回流區(qū)，在此點燃混合氣，穩(wěn)定而完全地進行燃燒；在后部使燃氣得到摻混降溫。由于筒體既承受高溫，又接觸冷卻空氣，因此受熱很不均勻，熱應(yīng)力很大，所以，要特別注意筒壁的冷卻和火焰筒各組成部分之間的熱變形協(xié)調(diào)。此外，筒體通常用板料焊接而成，因而保證它具有足夠的剛度也很重要，這對環(huán)形火焰筒尤為突出?；鹧嫱苍谌紵抑幸姓_的定位支承，定位支承要保證火焰筒受熱時能自由膨脹。

筒體頭部通常裝有旋流器、進氣斗、燃燒碗、整流罩、穩(wěn)定器等構(gòu)件。在頭部側(cè)壁上開有進氣孔，以形成合適的進氣條件，利于燃燒。此外，還應(yīng)合理選擇頭部錐角，使它與旋流器的工作相適應(yīng)。在有些發(fā)動機燃燒室火焰筒前面還專門裝有進氣口，這是為了進一步改善火焰筒頭部的進氣情況。

火焰筒上進氣孔有不同的型式，其大小、形狀、數(shù)量和分布，取決于組織燃燒的需要和渦輪前燃氣溫度的要求。為提高抗振、抗熱疲勞強度，孔邊應(yīng)拋光和加強，如加箍套或作成彎邊。為加大進氣深度，可采用彎邊孔和進氣斗。為改善受熱不均勻情況，在筒壁上孔稀少而孔徑大的部位或在大孔之間可開若干小孔。經(jīng)過長方形孔引入的氣流，由于流線型得到改善，流量系數(shù)增加，氣流流入的深度大并很好混合，而且能在火焰筒壁產(chǎn)生空氣膜。此種構(gòu)造簡單，但火焰筒壁的強度卻大大削弱。圖3-24火焰筒壁上的進氣孔型式二、火焰筒的冷卻

火焰筒往往是發(fā)動機壽命最短的部件。為了延長火焰筒的壽命，改善火焰筒的冷卻是非常重要而有效的措施。筒壁的冷卻方式有氣膜式和散熱片式兩種。實踐證明，散熱片式冷卻效果差，重量大，而且費工費料，因此，目前都采用氣膜冷卻方式，一般發(fā)動機用于氣膜冷卻的空氣流量，約占總流量的25～35%。

RB211發(fā)動機火焰筒的機械加工冷卻環(huán)PW4000發(fā)動機火焰筒的氣膜冷卻3.4.3旋流器（渦流器）

旋流器裝在火焰筒的前端，其作用是使高溫燃氣在火焰筒頭部產(chǎn)生低速回流區(qū)，以穩(wěn)定火焰，以及使空氣與燃油很好摻合，點燃后續(xù)混合氣，提高燃燒效率。旋流器有葉片式和非葉片式兩種形式。一、葉片式旋流器葉片式旋流器由內(nèi)、外環(huán)、葉片和折流環(huán)組成，如右圖所示。噴嘴裝在內(nèi)環(huán)中，折流環(huán)位于葉片后緣，將旋流器出口的一部分空氣引向噴嘴附近，使靠近噴嘴的周圍形成貧油區(qū)。試驗證明，炭粒的生成主要是在噴嘴附近的局部富油區(qū)內(nèi)。因此，帶有折流環(huán)的旋流器可以減少發(fā)動機的冒煙和對大氣的污染。為了減少熱應(yīng)力，在折流環(huán)上加工有四條周向均勻分布的膨脹槽。二、非葉片旋流器非葉片式旋流器是利用氣流經(jīng)過非流線體之后產(chǎn)生低速回流區(qū)，或經(jīng)過多孔壁之后產(chǎn)生低速回流區(qū)。非葉片式旋流器氣流流動情況與葉片式旋流器不同，對于葉片式旋流器來說，氣流經(jīng)過葉片之后圍繞著旋流器軸線產(chǎn)生強烈的切向旋轉(zhuǎn)氣流，但非葉片旋流器則無切向速度或切向速度很小。3.4.4噴油嘴

燃油噴嘴的功用是將燃油霧化（或汽化），加速混合氣的形成，保證穩(wěn)定燃燒和提高燃燒效率。航空燃氣渦輪發(fā)動機使用的噴嘴有離心式噴嘴、蒸發(fā)管式噴嘴、甩油噴嘴（亦稱甩油盤）和氣動式噴嘴等。由于離心式噴油嘴工作可靠，有較好的霧化質(zhì)量，結(jié)構(gòu)堅固，易于調(diào)試，故航空發(fā)動機中用得最多。但離心式噴油嘴存在高溫富油區(qū)，容易造成發(fā)煙污染，而且在不同的飛行條件下，燃燒室出口溫度場變化較大。一、離心式噴嘴離心式噴油嘴內(nèi)裝有一個旋流器，其工作原理是燃油從切向孔進入旋流室內(nèi)，在旋流室內(nèi)作急速的旋轉(zhuǎn)運動，燃油從噴孔噴出后，因受慣性力和空氣撞擊的作用破裂成無數(shù)細小的油珠，從而獲得良好的霧化結(jié)果。常用的旋流器結(jié)構(gòu)有：切向槽旋流器、切向孔旋流器、螺旋槽旋流器及旋流片等。

為了保證霧化質(zhì)量，噴嘴前的最低燃油壓力為：39×104～49×104帕。噴嘴前的最高壓力取決于燃油泵的能力，一般最高油壓近于98×105帕。最高油壓約為最低油壓的二十倍。由于噴嘴的供油量與油壓的平方根成正比，故普通單路離心噴嘴供油量的變化范圍為4～5之間，但是，由于發(fā)動機在不同的轉(zhuǎn)速下工作時，所需油量的變化很大，大轉(zhuǎn)速時的供油量，一般比小轉(zhuǎn)速時的供油量大十幾至幾十倍，只有一條通路面積的單路噴油嘴就不能滿足要求，所以目前有的發(fā)動機使用雙路離心噴嘴。雙路離心噴嘴又可分為雙路雙室雙噴口噴嘴、雙路單室單噴口噴嘴、以及雙路雙室單噴口噴嘴等。渦噴7發(fā)動機燃油噴嘴（雙路雙室雙噴口噴嘴）斯貝發(fā)動機雙路離心式燃油噴嘴斯貝噴嘴上的水噴嘴斯貝發(fā)動機的燃油分配器二、氣動噴嘴右圖所示為氣動式噴油嘴，氣動式噴油嘴的出現(xiàn)，克服了離心式噴油嘴以下兩個缺點：噴油量與噴油霧化質(zhì)量都直接與供油壓力相關(guān)；在大供油量時，由于霧化質(zhì)量好，大部分是小直徑的油珠，由于其動量小，都聚集在噴油嘴附近，容易形成積炭。而氣動式噴油嘴油量的改變是依靠供油壓力，而霧化質(zhì)量則依靠另外的氣動因素。下圖所示為RB211發(fā)動機燃燒室采用的氣動噴嘴。燃油經(jīng)六個切向孔，在喇叭口的內(nèi)壁面上形成旋轉(zhuǎn)的薄油膜層，在內(nèi)、外兩股高速氣流的作用下，碎裂成與空氣充分摻混的油霧，進入火焰筒頭部。

右圖所示是PW4000發(fā)動機燃燒室的氣動噴嘴，燃油在內(nèi)、外二股高速氣流作用下，形成與空氣充分摻混的油霧。

氣動噴嘴的優(yōu)缺點氣動噴嘴的優(yōu)點是：油氣混合均勻，避免了主燃區(qū)的局部富油區(qū)，減少了冒煙和積炭；火焰呈蘭色，輻射熱量少，使火焰筒壁溫較低，氣動噴嘴不要求很高的供油壓力，而且在較寬的工作范圍內(nèi)，噴霧錐角大致保持不變，所以容易使燃燒室出口溫度場分布比較均勻、穩(wěn)定；簡化供油管道，僅用單管供油。氣動噴嘴的缺點是：由于油氣充分摻混，貧油熄火極限大大降低，使燃燒室穩(wěn)定工作范圍變窄；在起動時，氣流速度較低，壓力較小，霧化不良。三、蒸發(fā)管噴嘴

在裝有蒸發(fā)管的燃燒室內(nèi)，油氣的混合提前在蒸發(fā)管內(nèi)進行。燃油首先噴入處于高溫燃氣流中熾熱的蒸發(fā)管內(nèi)，迅速吸熱并蒸發(fā)為燃油蒸汽，與進入蒸發(fā)管內(nèi)的少量空氣初步混合成油氣，然后從蒸發(fā)管噴入火焰筒的主燃區(qū)內(nèi)，與大量空氣混合后燃燒。實踐證明使用蒸發(fā)管的燃燒室燃燒效率較高，不冒煙，出口溫度場較穩(wěn)定，這種蒸發(fā)管式的供油裝置與環(huán)形燃燒室相配合，得到廣泛的應(yīng)用。威派爾發(fā)動機燃燒室的蒸發(fā)管奧林普斯593蒸發(fā)管

蒸發(fā)管噴嘴具有氣動噴嘴類似的優(yōu)點，它在早期航空發(fā)動機上就得到采用。但是，蒸發(fā)管噴嘴仍然存在著燃燒室穩(wěn)定工作范圍較窄，蒸發(fā)管本身冷卻困難；管內(nèi)預(yù)混油氣存在自燃問題；需要輔助起動供油系統(tǒng)等缺點。因此蒸發(fā)管噴嘴發(fā)展緩慢。隨著航空發(fā)動機的日益發(fā)展，壓比和渦輪前溫度不斷提高，并要求在整個飛行范圍內(nèi)，提高燃燒效率，縮短燃燒室長度、解決冒煙污染。在上述問題上，環(huán)形蒸發(fā)燃燒室具有顯著的優(yōu)點，所以，近年來這類燃燒室的研究又有了較大的進展，不少發(fā)動機上采用了蒸發(fā)式燃燒室。四、甩油噴嘴甩油噴嘴在高轉(zhuǎn)速、小流量的折流環(huán)形燃燒室中得到采用。燃油在甩油盤油孔中形成油膜，離開噴口后，離心力使油膜破裂為油珠，在氣動力作用下，油珠變成更小的油霧和空氣混合，進入燃燒區(qū)燃燒。渦噴J69發(fā)動機燃燒室即采用這種供油裝置，如右圖所示。渦噴11發(fā)動機的折流環(huán)形燃燒室

甩油噴嘴燃油霧化是轉(zhuǎn)速的作用，不受燃油流量的影響。燃油在離心力作用下，油孔出口處油的動壓大于98×l05帕，保證良好霧化。在環(huán)境溫度接近燃油冰點，慢車轉(zhuǎn)速下，甩出燃油的索太爾直徑不大于60微米。在甩油盤內(nèi)任何地方，均只在內(nèi)壁上有一層緊貼內(nèi)壁的油膜，在甩油盤注油孔內(nèi)亦是如此，且沿孔的周長不是全有油，油量的變化對薄膜厚度變化不大。3.4.5點火裝置點火裝置的作用是在起動時或在高空熄火后形成點火源。點火性能直接影響發(fā)動機工作的安全可靠。當發(fā)動機在高空熄火后，壓氣機處于風車狀態(tài)，燃燒室進口壓力和溫度都很低，但氣流速度仍然較高，在這樣的條件下，要保證可靠的再點火是不容易的。發(fā)動機的點火裝置可分為：直接點火間接點火一、直接點火裝置

直接點火是用電嘴直接點燃火焰筒頭部的混合氣。隨著高能電嘴的發(fā)展，使電嘴能在低電壓下，放電能量大大增加。因此，除不可能直接點火的蒸發(fā)式燃燒室外，直接點火已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。如：斯貝發(fā)動機、JT9D，CFM56發(fā)動機都采用了直接點火裝置。復(fù)合點火裝置（兩個電嘴）斯貝發(fā)動機：一個3J；一個12JJT9D，CFM56：兩個4J

斯貝發(fā)動機燃燒室的點火裝置

斯貝發(fā)動機燃燒室的點火裝置如右圖所示。半導體電嘴固定在燃燒室外套的安裝座上，電嘴通過外涵道，故設(shè)有電嘴外套保護電嘴。電嘴與外套之間用浮動環(huán)密封，電嘴與火焰筒之間用浮動環(huán)密封。斯貝發(fā)動機的兩個電嘴的放電能量是不一樣的，一個3焦耳，另一個12焦耳。地面起動點火時，兩個電嘴都工作，但當飛機在暴風雨中飛行或作機動飛行時，為了防止燃燒室可能熄火，就接通3焦耳的一個電嘴連續(xù)長時間點火。二、間接點火裝置

間接點火是先點燃起動噴嘴的燃油，形成小股火焰去點燃工作電嘴的燃油。

渦噴7發(fā)動機采用間接點火。四個點火器安裝在燃燒室外套前部，與起動輸油圈相聯(lián)。它由起動噴嘴、電嘴、補氧嘴、點火器殼體等組成。為了保證高空起動，在8000米以上的高空，還補氧，可保證點火高度到12000米。在點火器殼體上開有小孔，引人少量第二股氣流，經(jīng)擋板擾流后，與起動噴嘴噴入的燃油混合，由中心電嘴點燃，形成小股火焰。通過三通管引燃相鄰火焰筒內(nèi)的燃油。圖3-46渦噴7發(fā)動機的點火器

不論是直接或間接點火，電嘴與噴嘴之間的相對位置很重要，電嘴應(yīng)位于燃油的局部濃度適當、氣流速度較低、最容易著火的地方。直接點火裝置的電嘴位置，只能放在火焰筒頭部，靠近噴霧錐外緣，隱蔽在氣流速度較小之處。間接點火裝置一般設(shè)在火焰筒的回流區(qū)范圍內(nèi)。點火器的周向分布有不同的方案：安排在發(fā)動機上部，則電嘴不易弄臟和積炭；安排在發(fā)動機水平中心線附近，相對180°的位置，可使每個電嘴點火的傳焰路程最短；安排在發(fā)動機下部，當發(fā)動機貧油熄火時，在燃油油位的靜壓作用下，發(fā)動機下部火焰筒最后熄火，易于再次點燃。此外，還要考慮到檢查和維護的方便。通常電嘴的分布位置是經(jīng)過試驗確定的。3.4.6聯(lián)焰管

分管燃燒室和聯(lián)管燃燒室為傳播火焰以及均衡各火焰筒的壓力，都必須有聯(lián)焰管。聯(lián)焰管的軸向位置，應(yīng)設(shè)在回流區(qū)直徑最大的地方，因為該處較容易點火。聯(lián)焰管的直徑應(yīng)足夠大，如果直徑太小，則火焰難以通過，尤其是在高空低壓條件下。但聯(lián)焰管直徑也不宜太大，因為聯(lián)焰管橫貫于第二股氣流通道之中，大聯(lián)焰管下游將產(chǎn)生強烈的渦流，影響下游火焰筒壁面的冷卻。經(jīng)驗證明，位于聯(lián)焰管下游而在靠近聯(lián)焰管的地方，經(jīng)常產(chǎn)生故障。分管燃燒室的聯(lián)焰管要伸出燃燒室外套，因此必須解決好聯(lián)焰管與燃燒室外套的密封和聯(lián)