一种头部结构一体化的环形燃烧室模型及装配方法

技术特征：
1.一种头部结构一体化的环形燃烧室模型，其特征在于，包括燃烧室外机匣(1)、燃烧室内机匣(2)、火焰筒外壳(3)、火焰筒内壳(4)和火焰筒头部(5)；所述燃烧室外机匣(1)包括锥筒形结构的燃烧室外机匣本体(11)以及设在燃烧室外机匣本体(11)前部内侧的环形扩压器(12)，且该环形扩压器(12)外壁与燃烧室外机匣本体(11)内壁之间通过外连接环(13)连为一体，在环形扩压器(12)内壁设有内连接环(14)以与燃烧室内机匣(2)相连；所述燃烧室内机匣(2)为锥筒形结构，燃烧室内机匣(2)位于燃烧室外机匣(1)内部，燃烧室内机匣(2)的前端环形安装边与所述内连接环(14)后端的环形安装边相连，燃烧室内机匣(2)的后端环形安装边用以与高压涡轮的进口导向器相连；所述火焰筒外壳(3)、火焰筒头部(5)和火焰筒内壳(4)均设在燃烧室外机匣(1)和燃烧室内机匣(2)之间的环空内；火焰筒外壳(3)的后端环形安装边通过外支撑环(6)与燃烧室外机匣(1)内壁相连，火焰筒外壳(3)的前端安装边与火焰筒头部(5)的外圈(51)相连；火焰筒内壳(4)的后端环形安装边通过内支撑环(7)与燃烧室内机匣(2)外壁相连，火焰筒内壳(4)的前端安装边与火焰筒头部(5)的内圈(52)相连；所述火焰筒头部(5)包括外圈(51)、内圈(52)、安装环(53)和旋流组件(54)；所述安装环(53)设在外圈(51)的后端和内圈(52)的后端之间，安装环(53)上设有多个安装孔(53-1)，旋流组件(54)安装在安装孔(53-1)处；外圈(51)的前端和内圈(52)的前端之间的环隙与环形扩压器(12)相对。2.如权利要求1所述的头部结构一体化的环形燃烧室模型，其特征在于，所述燃烧室外机匣(1)的前端为燃烧室前端外环形安装边，外连接环(13)前端设有燃烧室前端内环形安装边，燃烧室前端外环形安装边和燃烧室前端内环形安装边上连有封严挡圈(8)；燃烧室外机匣(1)的后部安装边用以连接高压涡轮。3.如权利要求1所述的头部结构一体化的环形燃烧室模型，其特征在于，所述环形扩压器(12)包括扩压器内环(12-1)、扩压器外环(12-2)以及连在扩压器内环(12-1)和扩压器外环(12-2)之间的扩压器叶片(12-3)；外连接环(13)设在扩压器外环(12-2)外壁，内连接环(14)设在扩压器内环(12-1)内壁，且环形扩压器(12)、内连接环(14)、外连接环(13)及燃烧室外机匣本体(11)为一体式结构；外连接环(13)和内连接环(14)之间的环隙为扩口状环隙。4.如权利要求1所述的头部结构一体化的环形燃烧室模型，其特征在于，所述火焰筒外壳(3)为锥筒形轮廓，火焰筒外壳(3)侧壁为多级环形台阶结构，在每级环形台阶上设有一组沿周向均布的通孔；所述外支撑环(6)支撑在火焰筒外壳(3)和燃烧室外机匣(1)之间。5.如权利要求1所述的头部结构一体化的环形燃烧室模型，其特征在于，所述火焰筒内壳(4)为锥筒形轮廓，火焰筒内壳(4)侧壁为多级环形台阶结构，在每级环形台阶上设有一组沿周向均布的通孔；所述内支撑环(7)支撑在火焰筒内壳(4)和燃烧室内机匣(2)之间，内支撑环(7)与燃烧室内机匣(2)后部之间通过螺栓连接。6.如权利要求1所述的头部结构一体化的环形燃烧室模型，其特征在于，所述火焰筒头部(5)的外圈(51)和安装环(53)之间通过火焰筒头部支撑环i(55)相连，火焰筒头部(5)的内圈(52)和安装环(53)之间通过火焰筒头部支撑环ii(56)相连。7.如权利要求1所述的头部结构一体化的环形燃烧室模型，其特征在于，所述旋流组件
(54)包括均设有中心通孔的主旋流器(54-1)、文氏管(54-2)、副旋流器(54-3)、内套筒(54-4)和外套筒(54-5)；所述主旋流器(54-1)、文氏管(54-2)和副旋流器(54-3)位于安装环(53)前侧，内套筒(54-4)和外套筒(54-5)位于安装环(53)后侧；副旋流器(54-3)的副旋流器外环安装在安装环(53)上的安装孔(53-1)内，文氏管(54-2)装在副旋流器(54-3)上，主旋流器(54-1)装在文氏管(54-2)上，内套筒(54-4)安装在副旋流器(54-3)的副旋流器内环内壁，外套筒(54-5)套在内套筒(54-4)外且外套筒(54-5)装在副旋流器(54-3)内环外壁。8.如权利要求7所述的头部结构一体化的环形燃烧室模型，其特征在于，所述主旋流器(54-1)包括柱形且中心通孔的主旋流器本体以及设在主旋流器本体端部的主旋流器环形边缘；在主旋流器本体侧壁设有多个通孔且该通孔贯通至主旋流器环形边缘；所述文氏管(54-2)包括文氏管内环和文氏管内环端部的文氏管环形边缘；主旋流器环形边缘与文氏管环形边缘相对并紧贴；所述副旋流器(54-3)包括副旋流器环面i、副旋流器环面ii、设在副旋流器环面i和副旋流器环面ii之间的旋流叶片、连在副旋流器环面ii一侧的副旋流器内环和副旋流器外环；副旋流器外环位于副旋流器内环外；文氏管环形边缘与旋流器环面i相对并紧贴；所述外套筒(54-5)和内套筒(54-4)均为喇叭状结构。9.一种头部结构一体化的环形燃烧室模型的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将火焰筒头部进行连接固定，之后将火焰筒头部与火焰筒外壳、火焰筒内壳分别连接，共同组成火焰筒整体；步骤2，将内支撑环与燃烧室内机匣连接固定，并将燃烧室内机匣后端连接高压涡轮模型的涡轮进口导向器；步骤3，安装燃烧室外机匣，燃烧室外机匣依次连接燃烧室内机匣、外支撑环、高压涡轮模型；步骤4，将封严挡圈与燃烧室外机匣相连，同时实现燃烧室与高压压气机模型的连接；从而完成头部结构一体化的环形燃烧室模型的装配。

技术总结
本发明公开了一种头部结构一体化的环形燃烧室模型及装配方法，燃烧室模型包括燃烧室外机匣、燃烧室内机匣、火焰筒外壳、火焰筒内壳和火焰筒头部。本发明发动机零部件结构特征明显，在满足高精细度的前提下，实现了对于火焰筒头部的低成本分体打印与组合结构；既实现了生产制造，同时保留了具体结构特征，并简化了用户装配难度，解决了传统低成本航空发动机燃烧室模型细节过少无法满足教学需求，体积过小难以展示等问题。难以展示等问题。难以展示等问题。


技术研发人员：高文君 田恩宇 乔亚斐 路培强 张贤 王承熙 徐永康 龚翔宇 付爽 袁菁涛 吕明桦
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2022.04.13
技术公布日：2022/7/29