一种用于发动机反推力装置测力试验台的空气加温装置的制作方法

本实用新型属于发动机设计领域，尤其涉及一种用于发动机反推力装置测力试验台的空气加温装置。

背景技术：

反推力装置是大型运输机的发动机中不可缺少的一个重要部件，用于缩短飞机着陆滑跑距离以及作必要的机动飞行时常需要一些专用的减速装置，在军用和民用飞机上应用的都比较广泛。

在军机方面，反推力装置不仅能缩短飞机的着陆滑跑距离，而且能大大提高飞机的作战效能；在民用方面，对高速运输机、民航机更具有较高的经济价值和实用价值。自从飞机采用反推力装置以来，飞机的着陆滑跑距离已由当初的几千米缩短到数百米以内，大大缩短了机场起降跑道的长度。因而，反推力装置已被公认是现代和未来高性能运输飞机必不可少的常规装置，相关的反推力装置测力试验台也不可或缺。

不测力装置的空气加温装置是反推力装置测力试验台的重要组成部分。测力试验台大都采用篦齿密封结构来测力，随之带来的就是篦齿密封泄漏问题，这就要求空气加温装置体积尽可能小，减少空气泄漏量，热态时篦齿膨胀量较小，测力干涉较小。

常规情况下，成熟发动机主燃烧室火焰筒常常被做为空气加温装置在燃烧试验台中使用。但现有成熟发动机单个火焰筒最多能把数公斤/秒左右的空气流量升高几百度左右，已无法模拟先进发动机使用要求，必须重新设计。

空气加温装置设计方案主要有以下几种：方案一，并联多个火焰筒，此方案结构布置困难，尺寸较庞大；方案二：在现有火焰筒条件下改进设计；方案三：重新设计新的符合要求的空气加温装置，而重新设计难度大，技术成熟度不高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于发动机反推力装置测力试验台的空气加温装置，用于解决上述问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于发动机反推力装置测力试验台的空气加温装置，其包括Ⅰ区供油装置、外涵筒体、内涵筒体、火焰筒、点火装置、Ⅱ区供油装置、旋流器、供油环、溅射板和拉杆、第一支板及第二支板；其中，

Ⅰ区供油装置一端固定在外涵筒体、另一端固定在火焰筒内；内涵筒体通过多个第一支板固定在外涵筒体上，点火装置穿过任一第一支板后插入火焰筒中；火焰筒进气端通过多个第二支板固定在内涵筒体上，火焰筒出气端由旋流器的内环固定且限制周向位移；供油环通过拉杆铰接在内涵筒体，供油环一侧连接Ⅱ区供油装置，旋流器通过夹装方式与内涵筒体固定。

进一步地，Ⅰ区供油装置分为主、副两路油路。

进一步地，所述第一支板为4个，沿内涵筒体径向均匀布置。

进一步地，所述第二支板为3个，沿火焰筒径向均匀布置。

进一步地，旋流器在轴向上具有膨胀空间。

进一步地，Ⅱ区供油装置数量为4件。

进一步地，拉杆数量为4件，铰接连接在内涵筒体。

进一步地，旋流器采用旋流叶片，通过夹装方式固定。

本实用新型的用于发动机反推力装置测力试验台的空气加温装置的优点是：

1)本实用新型对成熟的航空发动机某型火焰筒进行改造，并借鉴主燃烧室和加力燃烧室结构，自行设计旋流器和加力喷油杆结构，结构紧凑，体积小，尤其适用于涡轮风扇发动机反推力装置测力试验台的空气加温装置；

2)本实用新型可实现将0.5～10kg/s的空气流量升温550℃左右，加温范围广，在同尺寸量级的试验器中，燃烧室单位体积热密度高；

3)本实用新型在火焰筒气流核心区域和外涵区域内采用分级供油方式，可通过匹配油量使出口温度场更为均匀；

4)本实用新型采用旋流器结构，可通过较好的油气掺混使出口温度场更为均匀，同时近似模拟低压涡轮出口气流旋流，更真实的模拟发动机工作状态。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型一实施例的用于发动机反推力装置测力试验台的空气加温装置图。

图2为本实用新型一实施例的用于发动机反推力装置测力试验台的空气加温装置侧视图。

图3为本实用新型一实施例的火焰筒结构示意图。

图4为本实用新型一实施例的供油环级组件示意图；

图5为图4中A-A局部示意图；

图6为图4中B-B局部示意图；

图7为图4中C-C局部示意图；

图8为本实用新型一实施例的旋流器正视图；

图9为图8中B-B周向示意图；

图10为图8中C-C周向示意图；

图11为基于图8的侧视图。

图中,1-I区供油装置，2-外涵筒体，3-内涵筒体，4-火焰筒，5-点火装置，6-II区供油装置，7-旋流器，8-供油环，8-溅射板，10-拉杆，11-第一支板，12-第二支板。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本 实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例型的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造型劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1至图11所示，本实用新型的用于发动机反推力装置测力试验台的空气加温装置包括：Ⅰ区供油装置1、外涵筒体2、内涵筒体3、火焰筒4、点火装置5、Ⅱ区供油装置6、旋流器7、供油环8、溅射板9、拉杆10、第一支板11及第二支板12。具体为：Ⅰ区供油装置1一端固定在外涵筒体2，一端固定在火焰筒4内；内涵筒体3通过4个第一支板11固定在外涵筒体2上，点火装置5穿过其中任意一个第一支板11后插入火焰筒4中；火焰筒4由某型火焰筒改装而来，其前端通过3个第二支板12固定在内涵筒体3上，其后端由旋流器7的内环固定且限制其周向位移；供油环8通过拉杆10铰接连接在内涵筒体3上，供油环8一侧连接Ⅱ区供油装置6，其上布置直射喷嘴；旋流器7通过夹装方式固定。

1)内涵筒体3通过第一支板11固定在外涵筒体2上，点火装置5穿过其中任意一个第一支板11后插入火焰筒4，内涵筒体3和外涵筒体2各1件。

2)Ⅰ区供油装置1数量为1件，分为副油路和主油路，副油路为点火油 路(局部供油油路)，主油路为火焰筒4充填油路；此为空气加温装置一次加温供油结构。

3)火焰筒4数量为1件，前端采用第二支板12固定在内涵筒体3上，后端由旋流器7内环固定周向位移，轴向可自由膨胀。火焰筒4由某型火焰筒改装而来，虚线部分为原火焰筒的切除部分；此为空气加温装置一次加温结构。

4)Ⅱ区供油装置6数量为4件，一端固定在外涵筒体2，一端连接供油环(8)，负责供油环的供油。

5)供油环8数量为1件，通过拉杆10数量为4件，铰接连接在内涵筒体3。供油环8一侧连接Ⅱ区供油装置6，采用加力喷油杆结构。

Ⅱ区供油装置用于火焰筒外部气流供油，自行设计，提供合适的雾化锥角和雾化粒度。直射喷嘴为逆喷形式，利用溅射板9对燃油进行一次喷溅式的雾化，将一部分燃油先打碎成为较细的颗粒，然后通过旋流器前旋流对燃油进行剪切雾化和掺混，最后通过旋流器进行第二次剪切雾化和掺混，最终达到较好的油气掺混。此为空气加温装置二次加温供油结构。

6)旋流器7数量为1件，通过夹装方式固定，旋流器内环可固定火焰筒4周向位移。

旋流器7借鉴主燃烧室主旋流叶片结构和算法，既能更好的进行油气掺混，出口温度场更为均匀，同时能近似模拟涡轮出口气流旋流，更真实的模拟发动机工作状态。此为空气加温装置二次加温结构。

本实用新型的用于发动机反推力装置测力试验台的空气加温装置的优点是：

1)本实用新型对成熟的航空发动机某型火焰筒进行改造，并借鉴主燃烧室和加力燃烧室结构，自行设计旋流器和加力喷油杆结构，结构紧凑，体积小，尤其适用于涡轮风扇发动机反推力装置测力试验台的空气加温装置；

2)本实用新型可实现将0.5～10kg/s的空气流量升温550℃左右，加温范围广，在同尺寸量级的试验器中，燃烧室单位体积热密度高；

3)本实用新型在火焰筒气流核心区域和外涵区域内采用分级供油方式，可通过匹配油量使出口温度场更为均匀；

4)本实用新型采用旋流器结构，可通过较好的油气掺混使出口温度场更为均匀，同时近似模拟低压涡轮出口气流旋流，更真实的模拟发动机工作状态。

以上所述，仅为本实用新型的最优具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。