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[科普中国]-供油点火装置

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供油点火装置由供油系统、输油圈、加力燃油喷嘴组成。航空发动机的加力燃烧室由扩压器、火焰稳定器、输油圈及燃油喷嘴、点火装置、加力燃烧室壳体等部分组成。在双涵道发动机中还包括混合器。

简介航空发动机的加力燃烧室由扩压器、火焰稳定器、输油圈及燃油喷嘴、点火装置、加力燃烧室壳体等部分组成。在双涵道发动机中还包括混合器。加力燃烧室的供油点火装置由供油系统、输油圈、加力燃油喷嘴组成1。

供油系统加力燃烧室的燃油管道及喷射装置应与火焰稳定器相适应,通常有如下三种安排方式:

(1)燃油经穿过加力燃烧室壳体的燃油总管,进入处在燃气流中并与环形稳定器同心安装的环形输油管,从环形输油管上周向均布的喷嘴逆燃气流方向喷出。环形输油管位于环形稳定器之前,如WP7发动机加力燃烧室的燃油管道和喷射装置就是这种方式。有些发动机的环形输油管置于环形稳定器的V形槽内、以减小气流的流动损失。

这种安排方式不存在由于燃油从管道连接处渗漏而引起火灾的问题。但应防止渗漏出来的燃油燃烧后造成零件局部过热而变形损坏的情况。

(2)燃油总管穿过扩压器外壳,经整流支板内腔引入内锥体内,并与位于锥体内的输油圈相联接。燃油经输油圈上的喷嘴向燃气流中喷出。WP6发动机加力燃烧室的燃油管安排就

属这种方式。应该注意渗漏出来的燃油在内锥体内燃烧后,造成内锥体局部过热而变形损坏的问题。

(3)环形的燃油管配置在加力燃烧室壳体外壁,并与沿周向均布的燃油分管相联接。这些燃油分管分别穿过加力燃烧室壳体。燃油经燃油分管上的喷嘴或喷油杆向加力燃烧室喷出。

燃油管穿过壳体的安装连接处应防止燃气逸漏,保证密封,受热后壳体、油管之间应容许偏摆,使热变形协调。可采用球形座的结构2。

输油圈J57-F13发动机加力燃烧室的供油系统由装在壳体外的环形燃油总管、24根燃油分管和24根喷油杆组成。燃油总管和分管借支架弹性地固定在扩压器外壳上,在受热时能自由变形。24根喷油杆沿画周均匀分布,径向插入扩压器扩散通道内。喷油杆外端用螺栓固定在扩压器外壳上的安装座内。

WP7甲发动机加力燃烧室的供油为分圈分压式供油,有四道输油圈,由前向后(顺气流方向)分别是内圈副油路I、外圈副油路II、内圈主油路III、外圈主油路IV。内圈有20对输油杆,外圈有25对输油杆。WP7发动机的小加力状态到全加力是无级调节。为了满足不同加力状态供应燃油的要求,分圈分压式供油分别有内圈副油路I供油,主、副油路内圈(I,III)供油,主、副油路内、外圈同时供油等供油方式,保证喷油的质量。

分圈供油是根据油门杆位置:小加力至分圈转换点为主、副油路内圈(I和III)供油,分圈转换点以上至全加力主、副油路内、外圈(I~IV)同时供油。分压供油是根据供油压力:当加力泵后油压小于0.98 MPa时,副油路供油,主油路关闭;加力泵后油压大于0.98 MPa时,主、副油路同时供油2。

加力燃油喷嘴加力燃烧室通常用离心式喷嘴和射流喷嘴来喷油。

工作喷嘴和起动喷嘴常采用单油路离心式喷嘴。喷嘴的数目和配置根据加力燃烧室的供油量和稳定器的形式、位置而确定。通常采用双排或多排喷嘴供油。喷嘴沿画周均匀排列,应有足够的数量。喷油方向常取逆气流或与气流倾斜一个角度。在调节范围较大,长时间连续工作的加力燃烧室上,常采用两组工作喷嘴。在最大加力状态,两组喷嘴都工作;在小加力状态,其中一组喷嘴不供油。

J57-F13发动机加力燃烧室采用喷油杆射流式喷嘴供油。杆的内孔是等直径的,内端有一螺塞,以备分解时拧开螺塞,清洗内孔。喷油杆壁较厚,并向固定端逐渐加粗,呈锥形。刚性较好。喷油杆两侧交错地钻有8个0.75mm孔径的射流喷油孔,喷油方向与气流垂直2。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所