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燃烧的心脏

【试验工程师·公益学习营】第五期第1讲

【试验工程师·公益学习营】总第21讲,于2020年5月29日如期举行,本期讲师是西北工业大学动力与能源学院教授,燃烧技术研究所所长索建秦。他是“两机”重大专项基础研究“传热与燃烧”专家组成员;“民用飞机重大科研专项”项目负责人,“两机”重大专项基础研究项目负责人。主要从事燃气涡轮发动机燃烧与液雾燃烧方面的研究,包括航空发动机高温升燃烧技术、低污染燃烧技术、液雾燃烧技术、燃烧室冷却技术、燃烧室试验技术及燃烧光诊断技术。拥有发动机燃烧室方面的发明专利20余项。

索教授在本期课程中,重点围绕以下七个方面为大家进行讲解:航空发动机发展趋势、燃烧室构成及工作特点、燃烧室性能参数和工作要求、燃烧室发展历程、燃烧室试验研究、燃烧室设计研发体系及自主研发之路。

 

 

发动机被称为飞机的“心脏”。燃烧室作为发动机的三大核心部件之一,接受来自于压气机的高压空气,将燃料(+空气)的化学能转化为热能以驱动涡轮,而涡轮又带动压气机。由此我们把燃烧室称为发动机的心脏,也就是“心脏”的“心脏”。

燃烧室按照结构可以分为单管燃烧室、环管燃烧室和环形燃烧室,按照气流流动方向分类可以分为直流燃烧室、回流燃烧室和折流燃烧室。燃烧室由扩压器、喷油嘴、旋流器、点火器、火焰筒和机匣等构成。当前,燃烧室技术在气体动力学、燃油喷射与雾化、燃烧组织技术、试验及测试等方面存在许多难点。

评定燃烧室的指标有性能和工作评定参数,包括:燃烧效率、总压损失系数、出口温度分布质量、贫油熄火边界、点火(地面和高空)边界、污染排放、燃烧不稳定性、火焰筒温度(壁面和头部壁温以及的温度梯度的最大值)、喷嘴积碳寿命和燃烧室寿命。

 

 

 

燃烧室设计研发的特点为:需求牵引、严重依赖前期的积累和经验、继承性强。燃烧室研发以试验为主,数值模拟为辅;燃烧室设计研发涉及到多个学科的专业知识,其设计与研发密不可分。

燃烧室技术研发试验包括:流量分配试验、喷嘴性能试验、点火特性试验、熄火特性试验、燃烧效率、污染排放、总压损失、出口温度分布和火焰筒壁温。燃烧型号研制包括点火/熄火、高空再点火、燃烧效率、总压损失、出口温度分布、污染排放和壁面温度等,其试验平台较技术研发要求更高。

 

 

燃烧室是发动机研制过程中最典型和具有代表性的部件。发动机可以说是一个国家综合实力的体现,代表了一个的国家科技水平、工业水平、经济实力和管理水平。

我们要发扬持之以恒的精神,尊重科学发展规律,建立独立自主的研发体系,尽早突破航空发动机的核心关键技术,提高国家的国防和整体实力。

 

 

同期课程

第1讲

燃烧的心脏

时间:5月29日

第2讲

保障性试验验证技术

时间:6月5日

第3讲

工程数据融合决策分析

时间:6月12日

第4讲

压力测量的原理方法及实践

时间:6月19日

第5讲

大数据时代数据库优化

时间:6月26日

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