技术领域
[0001] 本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种扩张比可调的扩压器及其燃烧室。
相关背景技术
[0002] 航空发动机主燃烧室的主要功能是高效将供入的燃油的化学能转化为热能，同时获得符合一定要求的出口温度分布。先进航空发动机主燃烧室工作包线大幅拓宽，在宽广的进口气流马赫数和油气比变化范围内要求燃烧室损失低、燃烧效率高、低工况稳定性好。
[0003] 为了提高航空发动机、燃气轮机的性能或拓宽其稳定工作裕度，需要调节燃烧室在不同工况下的组织燃烧油气分配、不同进口马赫数进气条件下的扩压器损失，使燃烧室主燃区当量比始终保持在合适的范围内，从而使得燃烧室能在宽广的油气比工作范围内，保持低工况稳定性、高工况高效燃烧和高进口马赫数下的低损扩压。
[0004] 传统的扩压器无法根据燃烧室工作状态调整扩张比和燃烧室流量分配，扩压损失和进口马赫数的平方是线性的，扩压损失随着进口马赫数增大而增大，也无法对燃烧室空气流量分配进行调整。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0021] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0022] 如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种扩张比可调的扩压器，包括：扩压器连接板9、扩压器固定段1和扩压器可调段2。其中，扩压器固定段1与扩压器连接板9固定连接；扩压器可调段2与扩压器固定段1的出口端连接，且扩压器可调段2采用记忆合金制成，扩压器可调段2具有扩压器初始位置和扩压器终止位置，扩压器可调段2能够在扩压器初始位置和扩压器终止位置之间进行调节。
[0023] 本发明可以根据燃烧室工作状态，主动调节扩压器扩张比，从而实现对扩压损失和燃烧室空气流量分配的自适应，降低扩压损失，提升燃烧室低工况稳定性，提升高工况燃烧效率。
[0024] 需要说明的是，扩压器可调段2在扩压器初始位置时的流通面积大于扩压器可调段2在扩压器终止位置时的流通面积。且记忆合金为对温度敏感的形状记忆合金。
[0025] 本发明实施例中的扩压器固定段1扩张面积不可调，以保证与压气机出口接口的协调一致，扩压器连接板9位于扩压器固定段1处，周向若干个分布，连接扩压器内外环，同时增强扩压器固定段1刚性，扩压器可调段2与扩压器固定段1通过焊接连接，其出口段可自由变形。
[0026] 本发明还提供了一种燃烧室，包括上述扩张比可调的扩压器。
[0027] 具体地，燃烧室包括火焰筒4，设置在扩压器可调段2的出口端下游。火焰筒4还包括帽罩5，帽罩5采用记忆合金制成，帽罩5具有帽罩5初始位置和帽罩5终止位置，帽罩5能够在帽罩5初始位置和帽罩5终止位置之间进行调节。
[0028] 需要说明的是，帽罩5在帽罩5初始位置时的流通面积小于帽罩5在帽罩5终止位置时的流通面积。记忆合金为对温度敏感的形状记忆合金。
[0029] 根据燃烧室工作状态，主动调节扩压器扩张比和帽罩5开孔面积，从而实现对扩压损失和燃烧室空气流量分配的自适应，降低扩压损失，提升燃烧室低工况稳定性，提升高工况燃烧效率。
[0030] 进一步地，本发明实施例中的帽罩5和扩压器可调段2同步调节，且当帽罩5位于帽罩5初始位置时，扩压器可调段2位于扩压器初始位置；当帽罩5位于帽罩5终止位置时，扩压器可调段2位于扩压器终止位置。
[0031] 参照图所示，扩压器可调段2和帽罩5温度敏感记忆合金经过对温度的变形训练，在燃烧室工况较低时，进口马赫数偏大，进口温度较低，扩压器可调段2出口端向火焰筒4中心线扩张偏移，出口分别位于a点和b点，帽罩5向火焰筒4中心内收缩，帽罩5型面点位于c点和d点，两者互相配合，使得面积扩张比增大，头部10进气面积减小，扩压器出口气流与燃烧室外旁路7和燃烧室内旁路8的偏转角减小，从而使扩压损失降低，燃烧室外旁路7引气(Wo)和燃烧室内旁路8引气(Wi)增大，燃烧室头部10进气(Wd)减少，相同的燃油流量下，头部10更富，燃烧室低工况稳定性提高。
[0032] 进一步的，扩压器可调段2和帽罩5温度敏感记忆合金经过对温度的变形训练，在燃烧室工况较高时，进口马赫数偏低，进口温度较高，扩压器可调段2出口端向火焰筒4中心线收缩偏移，出口分别位于a'点和b'点，帽罩5向火焰筒4中心外扩张，帽罩5型面点位于c'点和d'点，两者互相配合，使得面积扩张比减小，头部10进气面积增大，扩压器出口气流与燃烧室外旁路7和燃烧室内旁路8的偏转角增大，从而使扩压损失与低工况相当，燃烧室外旁路7引气(Wo)和燃烧室内旁路8引气(Wi)减小，燃烧室头部10进气(Wd)增大，相同的燃油流量下，头部10更贫，油气掺混更均匀，燃烧室高工况燃效效率提高。
[0033] 需要说明的是，本发明实施例中机匣3与火焰筒4分别形成燃烧室外旁路7和燃烧室内旁路8，火焰筒4内为燃气通道6。扩压器固定段1为传统高温合金、扩压器可调段2和帽罩5为对温度敏感的记忆合金。
[0034] 以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
