燃烧室原理rss4燃烧室的点火及火焰稳定
飞机发动机燃烧室原理
飞机发动机燃烧室原理
飞机发动机燃烧室原理
飞机发动机的燃烧室是将燃料和空气混合后进行燃烧的区域。
在这里，燃料和空气的混合被点燃产生高温和高压气体，推动涡轮旋转，并通
过喷嘴向后喷出高速气流，产生反作用力推动飞机前进。
燃烧室最常用的燃料是航空煤油，同时也有使用天然气和液态天然气
的发动机。
燃料经过喷嘴喷入燃烧室，随后加入一定比例的空气，形
成可燃气体混合物。
混合物通过点火器点燃后燃烧，产生高温高压气体。
燃烧过程需要保证充分燃烧，即燃烧混合物的每一部分都要得到充分
燃烧和利用。
燃烧室设计的目标是尽可能地提高燃烧效率，最大限度
地减少氧化物和一氧化碳等不利气体的产生，减少燃料的浪费和环境
污染。
燃烧室的设计必须要考虑到一系列因素，例如燃料种类、空气比例、
燃烧室结构、点火器、燃烧控制和传热效率等。
其中，燃烧室的结构
和喷嘴的设计是关键。
燃烧室大部分采用圆形结构，因为这可以提供
更均匀的压力分布，而喷嘴需要保证喷出的气流速度足够高，并且喷
嘴的数量和布局也需要合理。
另外，燃烧控制是燃烧室设计中的另一个重要因素。
燃烧室需要在不同的环境条件下进行工作。
在高压、高温和高高度的情况下，需要调整燃料和空气的比例来保证燃烧稳定和效率。
这也需要喷嘴和控制系统的支持来确保燃烧室在不同条件下工作的可靠性和安全性。
总体来说，飞机发动机燃烧室是飞机发动机一个至关重要的部分。
燃烧室的设计需要考虑到一系列因素，以确保高效稳定的燃烧过程，为飞机提供可靠的动力支持。
燃烧室
（2）筒体
设计要求
壁面冷却与散热 具有一定流量和深度的进气孔
结构特点
冷却与散热——气膜式、散热片式 进气孔分布
（3）火焰筒的固定
简支式 WP6、WP7 悬臂式 JT3D、WJ6
（4）传焰管
功用：传焰、均压 结构特点：
冷却 密封
5.1.3.4 喷嘴
位于承力壳体外的用于飞机隔热用的，称隔热套；
位于承力壳体内的用于与燃气隔热的，称隔热屏。
振荡燃烧
５.３ 排气装置
５.３.１ 尾喷管 (1) 功用：将燃气的部分热焓转变成动能，并以一定方 向排出。 (2) 要求：
具有足够刚性，以保证排气流量精度与喷口动作的灵活 性。 喷口动作要求平稳，以使发动机状态变化匹配。
５.２ 加力燃烧室
５.２.１ 概述 (1) 功用 (2) 工作环境
进口温度高 速度大 压力低 含氧量小 余气系数低
(3) 设计要求
薄壁园筒应具有足够的强度与刚性 流阻要小(因为流速大) 热膨胀自由 起动平稳与迅速
５.２.２ 基本构件
组成：
扩压器、混合器、稳定器、供油与点火装置、 壳体等。
５.２.２.１ 扩压器
径向稳定器─WP7乙、WP13 蒸发式稳定器——(SPEY或WS9) 气动式稳定器——(法国“阿塔”) “沙丘”式稳定器
５.２.２.４ 供油系统与点火装置
(1) 喷咀特点：
喷咀小而数量多，以保证雾化质量。
(2) 常用形式
单路离心喷咀 直流喷咀 针塞喷咀
(3) 供油系统
1) 加力燃烧室供油系统是间断工作的，不 加力时， 空油管必须要通气冷却 2) 环形燃油总管的安排
燃烧机工作原理
燃烧机工作原理燃烧机是一种常见的燃烧设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
它通过将燃料与空气混合并点燃，产生燃烧反应，将化学能转化为热能。
在本文中，我们将详细介绍燃烧机的工作原理。
一、燃烧机的基本组成燃烧机主要由燃烧器、燃烧室、点火系统、控制系统和排烟系统等组成。
1. 燃烧器：燃烧器是将燃料和空气混合的装置。
根据不同的燃料和应用要求，燃烧器的结构和工作原理也有所不同。
2. 燃烧室：燃烧室是燃烧器内部的空间，用于容纳燃料和空气的混合物并进行燃烧反应。
3. 点火系统：点火系统用于在燃烧室中点燃燃料。
常见的点火系统包括电火花点火器和火焰点火器。
4. 控制系统：控制系统用于监测和控制燃烧机的工作状态，确保其正常运行。
控制系统通常包括传感器、控制器和执行器等。
5. 排烟系统：排烟系统用于将燃烧产生的废气排出。
排烟系统通常包括烟囱、风机和排烟管道等。
二、燃烧机的工作原理燃烧机的工作原理可以分为点火阶段和燃烧阶段。
1. 点火阶段在点火阶段，燃烧机首先启动点火系统，点燃燃料。
点火系统根据燃烧机的类型和要求，通过产生电火花或者火焰来点燃燃料。
2. 燃烧阶段在燃烧阶段，燃料和空气在燃烧室中混合并燃烧。
燃料通过燃烧器喷嘴或者喷嘴阵列进入燃烧室，与空气混合形成可燃气体。
燃烧室内的空气主要由两部份组成：一部份是理论空气，即彻底燃烧所需的理论空气量；另一部份是过剩空气，用于稀释燃料和调节燃烧温度。
燃料和空气的混合物在燃烧室内形成火焰，并释放出大量的热能。
燃料的燃烧过程可以分为三个阶段：预混合阶段、主燃烧阶段和余燃烧阶段。
预混合阶段：燃料和空气在喷嘴附近混合，形成可燃气体。
此阶段的燃烧温度较低。
主燃烧阶段：可燃气体在燃烧室内继续燃烧，释放大量的热能。
此阶段的燃烧温度最高。
余燃烧阶段：在燃料和空气耗尽后，燃烧室内仍有一小部份未彻底燃烧的物质。
此阶段的燃烧温度较低。
控制系统通过传感器监测燃烧室内的温度、压力和氧气浓度等参数，根据设定的工作要求，调节燃烧机的燃料和空气供给，以保持燃烧的稳定和高效。
燃气轮机13-燃烧室
非常复杂（三大件+负荷）
二、研究目的
分析燃气轮机机组各部分相互联系、相互
制约的变化规律，从而掌握燃气轮机的变 工况过程及其特性。
（1）为设计新机组提供选择方案的依据 （2）为用户提供变工况性能曲线。
三、基本要求及性能指标
基本要求:
保证在各种负荷下机组能够经济地、可靠地运 行，同时有较强的适应外界负荷变化的能力。
燃烧效率特性
燃烧效率-衡量燃烧的完善程度
B
Q 1 Hu
i
95% ~ 98%
B
CO、H2、CH4等
Qi — 燃烧室的各项热损失： （1）化学不完全燃烧 （2）机械不完全燃烧
（3）散热损失
冒黑烟、积 炭、结焦等
4.0
过量空气系数
2．燃烧稳定
要求燃烧室在燃气轮机的一切工况下均能稳定燃烧，不发
及热阻力等越小越好。
一般燃烧室总压保持系数：B=0.92 ~ 0.98
5．燃烧室出口温度场要均匀
要求使燃气温度大小及分布均匀，避免叶片受热
不均匀而变形、甚至被烧坏。
整个燃烧室不同部位温度相差不大于50C； 存在多个燃烧室时,平均温差不超过15~20C。
6.起动、点火性能要好 7.排气污染少 8.寿命长
Ne = c n3
n
3、调速负荷特性
负荷功率Ne与转速n在一定范围内任意配合，
用来带动变速负荷。
变频调速负荷
Ne
例子：
变螺距螺旋桨负荷或机车燃气轮机
n
4、机械牵引负荷特性
用机械方式（如联轴器、齿轮等）传动各 种车辆。
在启动时有最大扭矩，即 n=0， Me=Memax
(2024年)燃烧机原理及维护(内部版本)PPT幻灯片课件
按照燃烧机使用说明书进行操作，确保设备正常运行及人员安 全。
定期对燃烧机进行维护保养，清洗燃烧室、更换滤网等易损件 ，保持设备良好状态。
在操作过程中注意观察燃烧机运行状况，一旦发现异常现象如 熄火、报警等，应立即停机检查并排除故障。
确保燃烧机周围通风良好，避免燃气积聚引发安全隐患。同时 也有利于降低设备运行温度，提高使用寿命。
燃烧机原理及维护(内部版本 )PPT幻灯片课件
2024/3/26
1
目
CONTENCT
录
2024/3/26
• 燃烧机基本原理与构造 • 燃烧机点火及燃烧过程 • 燃烧机维护与保养 • 燃烧机安全与环保要求 • 案例分析：某型号燃烧机故障处理
实例 • 总结与展望
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01
燃烧机基本原理与构造
2024/3/26
空气进气量不足或空气滤清器 堵塞，造成燃烧不充分。
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故障处理过程及结果
调整点火电极间隙至规 定范围内，确保点火可 靠。
检查燃气压力及阀门， 发现压力波动较大，更 换燃气阀门后问题解决 。
清洗空气滤清器并调整 空气进气量，使燃烧充 分，排放达标。
经过上述处理，燃烧机 恢复正常工作，启动顺 利，火焰稳定，排放达 标。
3
燃烧机工作原理
燃料与空气混合
燃烧机通过特定的供气系统将燃料和空气按一定比 例混合，形成可燃混合气。
点火与燃烧
点火系统点燃混合气，引发燃烧反应，释放大量热 能。
热能转换
燃烧产生的热能传递给工作介质（如锅炉水、加热 空气等），使其升温并输出热能。
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4
燃烧机主要构造
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02
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第8章 火焰的稳定理论
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南京师范大学
NANJING NORMAL UNIVERSITY
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设流过截面积为A的可燃混合气射流的质量流量 为 A0 w ，若 w 是射流容积为V的某种平均化 学反应速率，则可燃混合气体由于化学反应而 消耗的速度将是 wV 。如果气流速度大于这 一反应消耗速度就将产生吹熄现象。因此，为 了维持火焰的稳定就必须
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火焰顶部的形状
试验发现，火焰顶部也不成尖锥形，而一般形成 一个圆角。这可以用和上面同样的道理解释。
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c mix i (10)
南京师范大学
此外，未燃混合气在回流区外缘与燃气相接触直 到点燃为止的接触时间为： 或
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k l / wl (11)
k Lre / wl (12)
wl—邻近回流区的未燃混合气沿回流区边界的流 速； l—着火点离稳定器的距离； Lre—回流区的长度。 如果使未燃混合气着火所需的时间τc小于未燃混 合气与高温已燃气体相接触的时间τk，则可就 保证未燃混合气不断被点燃从而获得稳定的火 焰。
燃烧室——精选推荐
按闭式循环工作的装置能利用核能，它用高温气冷反应堆作为加热器，反应堆的冷却剂(氦或氮等)同时作为压气机和透平的工 质。
4总压损失的计算编辑 气流流过燃烧室时，总压损失由以下几个部分组成：
1) 扩压器中的流动损失。它包括摩擦阻力和扩张角过大引起气流脱离的流动阻力； 2) 气流流过燃烧室各部件时及流经壁面进气孔或缝隙时的压 力损失；
3) 进气射流与火焰筒内主流之间的混合损失； 4) 气流通过通道内各种障碍物(支板、档板、喷嘴等)所产生的附加压力损失； 5) 气流加热时，由于气流密度的变化所引起的热阻损失。 上述的燃烧室中五个部分的压力损失归纳起来可以分为二大类：一类是流动阻力损失；另一类是热阻损失。燃烧室的总损失可 由以上两类阻力损失相加获得。流动阻力损失的可由下式定义：
显变化。对燃烧室效率的影响比较显著，随着进口压力的提高，燃烧室效率明显提高。这是因为进口压力越高，化学反应速率 越高，火焰传播速度越快，因此效率也越高。对燃烧室效率有着负影响，随着入口速度的增加，其效率显著下降。这是由于 c2增加后，燃油在燃烧室内停留时间缩短，火焰未燃烬物容易被吹向燃烧室的后段，造成燃烧不完全。此外，对于一定的油 气比或余气系数，燃烧室效率存在极大值。大于或小于这个油气比或余气系数，燃烧室效率都将降低。图1—3分别放映了效 率和余气系数、入口滞止压力、入口速度和滞止稳定的关系。
[3] 赵坚行，赵小明. 发动机燃烧室数值计算[J]. 工程热物理学报，1997
[4] 刘光宇. 船舶燃气轮机装置原理与设计[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社.1985.
燃气轮机原理 燃烧室
燃烧室性能之间的矛盾：
火焰稳定性
压力损失大
高容热强度
使用寿命长
解决办法：
根据用途，做折衷考虑（trade-off）
4-3 燃烧室中燃烧过程的组织
燃烧室中发生的整个工作过程包括：
¾燃烧区中气流流动过程的组织； ¾燃烧区中燃料浓度场的组织； ¾燃烧区中可燃混合物的形成、着火与燃烧； ¾混合区中二次掺冷空气与高温燃气掺混过程
冷却措施的发动机可达1600K。
由于涡轮叶片耐温的限制，燃烧室内供
油受到制约。燃烧室内供油只能烧掉空 气 中 氧 的 1/4 。 在 贫 油 的 均 匀 混 气 情 况 下，火焰不能传播，燃烧不能进行。
一个矛盾
若达到烧着的程度，涡轮叶片承受不了； 若考虑涡轮叶片耐温程度而减少供油，又 烧不着。
这种“分流”方法，相对于把燃料直接喷到 “全部空气”中去的燃烧方法，可以保证燃烧 区具有相当高的燃烧温度，有利于提高燃 烧反应的速度。
在分流方法中，控制“一次空气”的数量是改 善燃烧工况的关键。试验表明：在燃烧柴 油和天然气时，在满负荷工况下的一次空
气量控制在 α =1.1~1.3（相当于燃烧区温
采用第o种供气方式
α > 14.4
ηb ≥ 92%
燃烧室中空气流的组织
2.采用火焰稳定器以稳定高速气流中的火焰
利用火焰稳定器在火焰管的前部造成一个 特殊形态的速度场，以便强化燃料与空气 的混合作用，并为燃烧火焰的稳定提供条 件。
火焰稳定器：造成高速气流中的局部低速 区，从而保证燃烧火焰不被吹灭，如同大 风中背风点火吸烟一样。
¾定义：随着火焰长度的伸缩能自动调整直 接参与燃烧反应的一次空气量的特性。
z 机组负荷降低，燃烧火焰的长度缩短，通过开在 火焰长度之后的一次空气射流孔供入的空气量不 会直接射到火焰中去掺冷火焰，低负荷时，燃烧 温度仍很高；
航空发动机加力燃烧室第四驱工作原理
航空发动机加力燃烧室第四驱工作原理
航空发动机加力燃烧室第四驱是指在燃烧室中引入一定量的剩余空气和燃料来提高推力的一种技术。
工作原理如下：
1. 主燃烧室燃烧：燃料通过燃烧室的喷嘴混合并点燃，产生高温高压的燃烧气体。
2. 高速气流加入：为了增加推力，从喷嘴的一侧引入一定量的剩余空气和燃料高速喷射进入主燃烧室。
这些高速气流加入到主燃烧室中，与已经燃烧的气体混合。
3. 进一步燃烧：剩余空气和燃料与已经燃烧的气体混合后，进一步燃烧产生高温高压的气体，增加了燃烧室内部的压力和推力。
4. 推力增加：由于引入高速气流进入燃烧室，因此增加了燃烧室内部的气体质量流量，使得推力增加，提高发动机的推力性能。
航空发动机加力燃烧室第四驱技术通过引入高速气流进入燃烧室，增加了燃烧室内部的气体质量流量，从而提高了发动机的推力性能。
这种技术在特定的情况下，比如起飞和爬升阶段，可以提供额外的推力，增加了飞机的性能和安全性。
燃烧机工作原理
燃烧机工作原理燃烧机是一种用于将燃料燃烧产生热能的设备，广泛应用于工业、农业、建造等领域。
了解燃烧机的工作原理对于正确使用和维护燃烧机至关重要。
本文将详细介绍燃烧机的工作原理，包括燃料的供给、燃烧空气的调节、点火和燃烧过程。
1. 燃料供给燃烧机的燃料供给通常通过燃油泵或者气体管道实现。
对于燃油燃烧机，燃油从燃油储罐中被泵送到燃烧器中，通过喷嘴雾化成细小的颗粒。
对于气体燃烧机，气体通过管道输送到燃烧器中。
燃料的供给需要根据燃烧机的负荷和燃料的性质进行调节，以确保燃烧效率和热能输出的稳定性。
2. 燃烧空气调节燃烧机需要适量的空气与燃料混合才干进行燃烧。
空气通过风机或者风叶从外部引入燃烧器中，与燃料进行充分的混合。
燃烧空气的供给量需要根据燃料的种类和燃烧机的负荷进行调节，以确保燃烧过程的稳定性和燃烧效率的最大化。
3. 点火燃烧机的点火是指在燃料和空气混合后，通过点火装置将混合物点燃。
点火装置通常采用电火花点火器或者火焰点火器。
电火花点火器通过高压电流产生电火花，点燃混合物。
火焰点火器则通过火焰点火的方式实现点火。
点火的目的是将燃料和空气混合物引燃，启动燃烧过程。
4. 燃烧过程燃烧过程是燃料和空气混合物在燃烧器中燃烧产生热能的过程。
燃料在点火后开始燃烧，产生高温的燃烧气体。
燃烧气体通过燃烧室和烟道排出。
在燃烧过程中，燃料和空气的混合比例、燃烧温度和燃烧时间等因素会影响燃烧效率和热能输出。
5. 燃烧控制燃烧机的燃烧过程需要进行控制，以满足不同的工况要求。
燃烧控制包括燃料供给量的调节、燃烧空气的调节、点火装置的控制和燃烧过程的监测等。
燃烧控制系统通常由传感器、执行器和控制器组成，通过对燃料和空气的控制实现燃烧过程的稳定和高效。
总结：燃烧机的工作原理包括燃料的供给、燃烧空气的调节、点火和燃烧过程。
燃烧机通过将燃料和空气混合后点燃，产生热能。
燃烧过程需要进行控制，以满足不同的工况要求。
燃烧机的工作原理对于正确使用和维护燃烧机至关重要，通过合理的燃料供给和燃烧空气调节，可以提高燃烧效率和热能输出的稳定性。