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航空发动机工程通论:高能电嘴点火与燃烧室点火困难的解决

【摘要】:3.4.3.4高能电嘴的电火花点火考虑到加力燃烧室点火的困难,对于采用高能电嘴的电火花点火的,火花功率要大,有时对称放两只电嘴,以提高可靠性。

加力燃烧室点火和主燃烧室点火有类似之处,也是靠外点火源将局部混气点燃,然后再将火源扩展到整个加力燃烧室内空间。

目前使用的加力点火方法主要有预燃室点火、热射流点火、催化点火和电嘴直接点火等。

3.4.3.1 预燃室点火

预燃室本身就是一个小型的燃烧室,一般涡喷发动机将其置于加力燃烧室截面的中心部位,涡扇发动机置于旁路。从预燃室头部引入一股预先掺混好的混气,混气速度较低,尽量使这股混气处于最有利的点火和稳定燃烧范围内,必要时可进行(高空时)补氧。预燃室一般用电火花直接点火,当预燃室点着后,即喷出一股热量较大的火舌,再点燃加力燃烧室。苏联发动机多采用预燃室点火,而英、美发动机则采用直接点火。

3.4.3.2 热射流点火

如图3-21 所示,在加力供油的同时在主燃烧室中部适当位置定量挤入一股燃油(大约30 mL),这股燃油被高温热燃气点燃,火舌穿过涡轮,在涡轮后再喷一股燃油接力,于是这股强大的瞬时火焰就能把加力燃烧室点燃。

图3-21 加力点火方法

(a)催化剂点火;(b)火花塞点火;(c)热射流点火

3.4.3.3 催化剂点火

如图3-21 所示,催化剂点火是一种新的点火技术,它是将400~500 ℃的涡轮后燃气流过一个文氏管,并在文氏管喉部喷注燃油,经扩张段掺混后穿过由铂-铑丝编织的网(有2~3 层),由于铂-铑丝表面在吸附燃油后产生电离现象,铂-铑产生催化作用,可燃气体会自发点火,于是形成的火舌从点火器喷出,将加力燃烧室点燃。

3.4.3.4 高能电嘴的电火花点火

考虑到加力燃烧室点火的困难,对于采用高能电嘴的电火花点火的,火花功率要大,有时对称放两只电嘴,以提高可靠性