火焰稳定器

一种用以在燃烧设备中保持火焰稳定的装置

火焰稳定器亦称“火焰保持器”，简称“稳焰器”。火焰稳定器是一种用以在燃烧设备中保持火焰稳定的装置。在需要稳定燃烧的燃烧设备中是必不可少的设施。

工作原理

大多数火焰稳定器的工作原理是：使部分已燃高温燃烧产物产生回流运动(即与来流方向相反)作为具有自动补偿能力的持续点火源，以不断点燃新鲜未燃的可燃混合物，从而达到稳定火焰的目的。根据稳定火焰原理而成的常见的火焰稳定器有旋流器、钝体火焰稳定器和强化型同向射流火焰稳定器等。

V形槽式环形稳定器

环形稳定器在涡喷发动机中首先得到应用。WP6发动机采用了单排环形稳定器。它是用镍基合金GH39饭料焊成，由V形环、V形支柱和支座组成。6根V形支柱用来支持V形环和传递火焰。为了加强刚性，在V形板料的边缘采用双层板料焊成。整个稳定器借支座用螺栓固定在后输油圈安装座上。考虑到热膨胀问题，支座上的螺栓孔是长圆孔，其长轴在径向位置，后输油圈安装座用螺栓固定在内锥体末端。

WP7甲发动机采用双排环形稳定器。前排用5根拉杆铰接在内锥体壁上，后排用10根拉杆铰接在扩压器外器上。铰接结构可使稳定器的温度变形得到补偿。

V形槽式径向稳定器

与涡喷加力相比，在混合加力的涡扇发动机中，加力的主要特点是外涵冷空气参加燃烧。为了解决低温稳定燃烧问题，广泛采用V形槽式的径向稳定器。在平行进气的F100涡扇发动机中，稳定器由环形主稳定器和径向火焰稳定器组成。主稳定器为单排环形，置于内涵高温燃气流中，用于建立稳定高温热源;主稳定器的内外都是径向稳定器，利用内涵高温热源加热径向V形槽，促进外涵稳定器上的油膜蒸发和混合，并用内涵高温燃气引燃，提高外涵冷混气燃烧的稳定性。不加力时，这些径向稳定器又能促进内、外涵气流的混合。

径向稳定器也用在涡喷发动机上。如Pllφ2C-300发动机是发动机Pllφ-300发动机的改型，为了提高加力温度，去掉原来两排环形稳定器，改为大小各10个(共20个)径向稳定器。由于多槽的回流区化小而总体回流区扩大，传焰能力增强且均匀，使燃烧效率提高，并能减轻燃烧时的压力脉动，改善了燃烧的稳定性。

沙丘驻涡火焰稳定器

V形槽式环形稳定器和V形槽式径向稳定器又称为值班火焰稳定器，是改善低温混气稳定燃烧和扩大稳定工作范围的有效措施。但是稳定火焰是依靠在稳定器后产生紊流区，因而不可避免地会造成流动损失，并且即使加力燃烧室不工作，这种影响依然存在。有些发动机为了提高性能，采用了沙丘驻涡火焰稳定器。

沙丘驻涡火焰稳定器由若干单元组成。这种沙丘驻涡稳定器的外形接近于流线型，因而流动阻力和损失小;同时沙丘驻涡还具有顽强的抗干扰性能。实验结果表明，在同样阻塞比的条件下，这种稳定器与V形槽相比，阻力下降75%~80%，涡流内燃烧的贫油熄火极限扩展了4~5倍，点火风速提高了将近1倍。

气动式火焰稳定器

以上三种都是机械式火焰稳定器，被广泛采用。但是，在气流通道中设置非流线型物体及其联接构件，一则结构比较复杂，二则气流的压.力损失较大，此项损失与稳定器的堵塞比、形状、位置以及气流的速度、扩压器的当量扩压角等有关。为了克服这些缺点，气动式火焰稳定器在某些发动机上得到采用。如法国“阿塔”发动机，它通过专用管道自压气机抽气。经喷嘴将高压空气喷进加力燃烧室，与主气流相遇形成非流线型的气柱，借此气柱稳定火焰。这些空气喷嘴位于通常安装机械稳定器的截面。沿圆周均匀分布，喷嘴数目不宜太少。

气动式稳定器的优点是:根据不同的工作状态控制供气量，可形成合适的气柱来稳定火焰，并有利于消除振荡燃烧，避免了机械式稳定器在加力燃烧室不工作时所造成的气流压力损失。

其缺点是:要从压气机中抽气，虽然抽出的气体在加力燃烧室参加燃烧，使发动机获得推力，能补偿一部分推力损失。但总的发动机推力将减少一些.此外，控制系统比较复杂。这是气动稳定器尚未广泛采用的原因之一。

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