带凹腔的支板火焰稳定装置及火焰稳定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102200292102200292B(45)授权公告日2015.01.21(21)申请号201010135627.XUS2009280008A1,2009.11.12,FR2709342B1,1995.09.22,(22)申请日2010.03.26审查员张雪(73)专利权人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人金捷吴迪季鹤鸣刘雯佳杜刚柳阳刘玉英岳明王慧汝谭杰(74)专利代理机构北京金恒联合知识产权代理事务所11324代理人李强(51)Int.Cl.F23R3/60(2006.01)F23R3/18(2006.01)(56)对比文件US3485045A,1969.12.23,US3800527A,1974.04.02,CN86108062A,1987.07.01,权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称带凹腔的支板火焰稳定装置及火焰稳定方法(57)摘要本发明提供了一种用于燃气涡轮发动机的加力燃烧室的火焰稳定装置及方法。该装置将原有涡轮后框架支板替换为带凹腔的支板，其特征在于：支板截面为尾缘突扩翼型、带有凹腔。通过气流流经支板凹腔及尾缘突扩处形成的低速回流区，实现稳定火焰的目的。本发明提供了一种用于燃气涡轮发动机的加力燃烧室的涡轮后框架支板(2)，所述加力燃烧室包括：机匣(12)；涡轮后框架内壁(1)；连接所述机匣(12)与所述涡轮后框架内壁(1)的多个涡轮后框架支板(2)，其特征在于：所述涡轮后框架支板(2)带有凹腔(9)。CN102200292BCN1029BCN102200292B权利要求书1/1页1.用于燃气涡轮发动机的加力燃烧室的涡轮后框架支板(2)，所述加力燃烧室包括：机匣(12)；涡轮后框架内壁(1)；连接所述机匣(12)与所述涡轮后框架内壁(1)的多个涡轮后框架支板(2)，其特征在于：所述涡轮后框架支板(2)带有凹腔(9)。2.根据权利要求1所述的涡轮后框架支板(2)，其特征在于所述凹腔(9)被设置在所述涡轮后框架支板(2)的最大厚度处的两侧。3.根据权利要求2所述的涡轮后框架支板(2)，其特征在于进一步包括：在所述涡轮后框架支板(2)的翼型尾部的一个突扩结构(10)。4.用于燃气涡轮发动机的加力燃烧室，所述加力燃烧室包括：机匣(12)；涡轮后框架内壁(1)；连接所述机匣(12)与所述涡轮后框架内壁(1)的多个涡轮后框架支板(2)，其特征在于所述涡轮后框架支板(2)带有凹腔(9)。5.根据权利要求4所述的加力燃烧室，其特征在于所述凹腔(9)被设置在所述涡轮后框架支板(2)的最大厚度处的两侧。6.根据权利要求5所述的加力燃烧室，其特征在于进一步包括：在所述涡轮后框架支板(2)的翼型尾部的一个突扩结构(10)。7.改进燃气涡轮发动机的加力燃烧室的火焰稳定特性的方法，其中所述加力燃烧室包括：机匣(12)；涡轮后框架内壁(1)；连接所述机匣(12)与所述涡轮后框架内壁(1)的多个涡轮后框架支板(2)，所述方法的特征在于在所述涡轮后框架支板(2)设置有凹腔(9)。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于把所述凹腔(9)设置在所述涡轮后框架支板(2)的最大厚度处的两侧。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于进一步包括：在所述涡轮后框架支板(2)的翼型尾部设置一个突扩结构(10)。2CN102200292B说明书1/3页带凹腔的支板火焰稳定装置及火焰稳定方法技术领域[0001]本发明涉及一种带加力的燃气涡轮发动机中加力燃烧室的火焰稳定装置，更具体的说，是涉及改进加力燃烧室火焰稳定特性的方案。背景技术[0002]加力燃烧室从发明至今，一直是战斗机发动机的重要组成部件，它采用直流组织燃烧方案，在短时间内大幅提高发动机推力。传统加力燃烧室通常在流场中布置V型火焰稳定器，利用高速气流绕过钝体结构形成的回流区稳定火焰和组织燃烧。但是，传统的钝体稳定器在稳定火焰的同时带来流道的阻塞和总压损失，并且其粗大的结构尺寸额外增加了发动机的整体重量。特别在非加力状态，加力燃烧室给发动机带来的附加重量和流动损失都是无意义的。[0003]因此，有人提出了带射流注入的火焰稳定装置的设计方案(专利号：200910076187.2)，该方案(如图1)去掉了传统的火焰稳定器，降低了流动损失，在缩短结构长度减轻了重量，与传统火焰稳定装置相比，有明显的优势。不过该火焰稳定方案有很大的局限性：其漩涡区仅局限于中心锥截面后方区域(图1中区域A)，与传统V型火焰稳定器相比，其漩涡区明显缩小，火焰径向覆盖面积有限(图1中区域B)。由于其火焰的径向覆盖面积较小，故有大量混合气难以实现复燃，降低了加力燃烧室的