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燃烧室工作特点的分析介绍

时间:2023-07-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:直至发动机关车,完成一个完整的工作热循环。从压气机导入至燃烧室内的空气流,只有20%~25%用于支持燃油的燃烧,剩余的80%~75%空气用于燃烧室自身和涡轮的冷却,包括用于平衡涡轮正向推力的空气。

燃烧室工作特点的分析介绍

1.一个热循环仅一次点火

发动机起动时,混合气由点火装置产生的电火花点燃。发动机进入正常工作后,进入燃烧室压缩空气,一边向后流动,一边与燃油喷嘴喷出的燃油不断混合,形成新鲜的混合气。新鲜的混合气依靠已经燃烧的混合气的火焰引火燃烧。直至发动机关车,完成一个完整的工作热循环。

2.燃料高速气流中燃烧

为了提高直升机的机动性和载重能力,就必须增大发动机功率,如此,就必须增大空气流量,而燃烧室的横截面积受飞行阻力的限制(横截面积大,风阻大),不能太大。就只能提高燃烧室进口空气流速来增加空气流量,这就使得燃料与高速空气流进行混合,并在高速混合气流中进行燃烧,因此稳定燃烧具有一定的难度。

3.涡轮叶片材料强度的限制(www.xing528.com)

高温、高压燃气流入涡轮膨胀做功,使涡轮盘高速旋转,因此,涡轮叶片不仅始终处在高温条件下工作,而且还承受着极高的离心力(有资料表明,每一个叶片根部承受的力一般都在105~2×105 N,甚至更高)。由于金属材料的强度极限是随温度的升高而降低的,为保证涡轮安全可靠工作,燃烧室出口燃气温度要受到涡轮叶片材料强度的限制,要把燃烧室出口燃气温度限制在一个可接受的水平。燃烧室出口燃气温度一般都限制在1 150~1 200 K(876.8~926.8 ℃)的范围内,除非涡轮叶片采取了特殊的冷却方式。一般来讲,即或是将燃烧室出口燃气温度控制在允许的范围以内,但在发动机设计中,仍然需要从燃烧室内分流一部分空气流对涡轮叶片进行冷却。

4.空气流的分流应用

进入燃烧室后的空气,要根据用途进行分流应用,即参与燃烧的空气和参与冷却的空气。从压气机导入至燃烧室内的空气流,只有20%~25%用于支持燃油的燃烧,剩余的80%~75%空气用于燃烧室自身和涡轮的冷却,包括用于平衡涡轮正向推力的空气。

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