《某燃烧室点火器性能试验研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某燃烧室点火器性能试验研究（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国航空学会第十三届燃烧与传热传质专业学术讨论会 C S A A 二0 0 5 一P C - 0 2 4 某燃烧室点火器性能试验研究 张阳谢芳张帆罗其明闵家喜李概奇 中国航空动力机械研究所( 4 1 2 0 0 2 ) 摘要根据发动机总体结构布局要求，需要对燃烧室点火器进行改进设计本文设计加工了 新的燃烧室点火器，并进行了不同飞行高度和油压下点火器性能模拟试验以及地面点火时 点火器壁温试验，试验表明点火器改进设计是合理的。 1 引言 燃烧室点火性能是燃烧室重要性能指标，也直接影响到发动机工作可靠性，在燃烧 室研制过程中历来受到高度重视。经过几十年的发展，目前航空发动机燃烧室上普遍采 用高能点火
2、电嘴直接点火或旁路火距间接点火方式，这2 种点火方式各有其优缺点，都 有成功的应用实例。 某发动机燃烧室采用旁路间接点火方式，根据发动机总体结构布局要求，需要对燃 烧室点火器进行改进设计。为了验证改进设计的台理性，本文对新设计的点火器进行了 点火性能试验，对试验结果进行了简要分析，以供燃烧室工程设计作参考。 2 点火器结构 点火器结构参见图1 ，点火器主要由起动离心喷嘴、高能点火电嘴和扁管等零组件 组成，从燃烧室二股通道进来的气流经过扁管上的进气孔在扁管内部形成稳定回流区； 高能电嘴将燃油喷嘴喷出的燃油油雾点燃并燃烧，经过扁管后形成强烈火焰，去点燃主 燃烧室燃油。 图l 点火器结构示意图 根据
3、发动机总体结构布局需求，在原型点火器扁管基础上，保持燃油喷嘴和点火电 嘴不变，新设计了增长型点火器扁管，但需要验证地面和高空条件下点火器性能。 3 试验设备 试验设备由主气流管道、引射流管道、真空箱等组成通过调节工作气流和引射气 流流量，可调整真空箱真空度；点火试验件安装在真空箱上，在点火器扁管出口安装有 测量总温探针，可以记录火焰温度随时间变化曲线。通过观察窗还可以观察火焰燃烧情 中国航窀学会第十三届燃烧与传热传质专业学术讨论台 C S A A 2 0 0 5 P C 0 2 4 况。 4 点火器点火性能 中国航空学会第十三届燃烧与传热传质专业学术讨论会 C S A A 2 0 0 5 一P
4、 C - 0 2 4 7 中国航空学会第十三届燃烧与传热传质专业学术讨论会 C S A A 2 0 0 5 P C - 0 2 4 图1 5 火焰温度随时间变化曲线 ( 改进前，油压0 2 5 M P a 模拟6 0 0 0 m 高空) 图1 6 火焰温度随时间变化曲线 ( 改进后，油压0 2 5 M P a ，模拟6 0 0 0 m 高空) 圈1 7 火焰情况：闪断黄蓝火焰，连续放炮图1 8 火焰情况：黄蓝火焰，连续放炮 ( 改进前，油压0 2 5 M P a 模拟6 0 0 0 m 高空)( 改进后。油压02 5 M P a ，模拟6 0 0 0 m 高空) 图3 图1 8 列出了不同油压
5、、不同高度下改进前和改进后点火器火焰燃烧情况和火 焰温度随时问的变化曲线，可以得出下列结果； ( 1 ) 在地面，当喷嘴油压在01 和0 2 5 M P a 时，改进前点火器均为连续火柱：在 6 0 0 0 h a 高度，点火器出口为闪断蓝黄火焰，改进后点火器火焰略强于改进前点火器； ( 2 ) 在地面，改进后点火器出口火焰温度高于改进前点火器，说明改进后点火器 出口火焰穿透能力有所增强，这可能与改进后点火器扁管较长，燃烧较为充分有关： ( 3 ) 在6 0 0 0 m 高度，油压分别为0l 和0 2 5 M P a 时，改进后点火器火焰温度高于 原型点火器，但由于火焰问断，所测温度偏低，这主
6、要是由于火焰突变，热电偶响应时 间长造成的； ( 4 ) 点火器地面点火性能明显优于6 0 0 0 m 高空点火性能，过与高空气压较低，燃 烧效率较低有关； ( 5 ) 综合火焰形状、颜色、连续性和出口温度，改进后点火器点火性能略优于原 型点火器。 5 点火器扁管壁温 点火器改进后，燃烧区扁管部分变长，燃烧更为充分，是否存在壁面高温区，是方 案设计的重要问题，为此，进行了点火器扁管壁温试验，在点火器扁管上喷涂示温漆， 中国航空学会第十三届燃烧与传热传质专业学术讨论台 C S A A 2 0 0 5 P C - 0 2 4 燃烧卮示温漆变化图如图1 9 试验表明，壁面最高温度为6 5 0 “ C ，低于材料的许用温度 因此点火器材料选用是合适的。 图1 9 点火器示温漆变色国 6 结论 通过对改进前后燃烧室点火器进行不同高度、不同油压下点火性能试验和点火器扁 管壁温试验，表明改进后点火器性能基本满足燃烧室总体要求，点火器改进设计是成功 的。 参考文献 1 罗其明，某发动机点火器试验报告6 0 8 所，2 D 0 40 8 2 刘桃清，某机点火器扁管壁温试验报告。6 0 8 所，2 0 0 4 0 8
