航空发动机带燃油管多孔内燃室结构

该部件为航空喷气发动机热端核心的燃烧室内衬结构，配套集成连接燃油管路，主要应用于中小型涡喷、涡扇发动机的燃烧区段，承担燃油雾化掺混、稳定燃烧组织、高温燃气导流的核心功能，是决定发动机燃烧效率、出口温度场均匀性的关键结构件。从实际装机场景来看，该部件安装于发动机压气机出口与涡轮导向器之间的燃烧腔段，外圆与燃烧室外机匣形成冷却气流通道，内圈直接接触千度级的燃烧高温燃气，设计时需要同时兼顾气流组织、结构强度、冷却效率三方面的工程需求。整体采用薄壁筒型回转结构，沿筒体轴向分为三段功能区域：靠近进气端的大直径段为一次掺混区，壁面开设多排大直径径向通孔，用于压气机出口的高压空气进入筒体内部，与喷嘴喷出的雾化燃油形成初始可燃混合气；中段为核心燃烧区，壁面采用大小孔交错排布的设计，大孔用于补入二次空气参与燃烧，小孔用于在壁面形成冷却气膜，隔绝高温燃气直接冲刷筒壁，降低壁面热负荷；靠近排气端的小直径段为燃气导流段，壁面开设斜向通孔，补入的三次空气用于调整出口燃气温度分布，让涡轮入口截面的温度场满足涡轮叶片的耐受要求，避免局部过热导致叶片烧蚀。设计过程中，孔位排布经过多轮流场仿真迭代，不同孔径的径向、斜向角度经过反复校准，确保进气射流的穿透深度符合流场组织要求，既保证燃油与空气充分掺混提升燃烧效率，又避免局部富油燃烧产生积碳或局部超温。筒体两端设计有定位止口结构，安装时与燃烧室前后段的安装边配合定位，保证同轴度满足转子运转的间隙要求，避免工作过程中出现偏磨或气流泄漏。集成的燃油管接口位于筒体前段侧壁，采用翻边孔结构与燃油喷嘴安装座匹配，安装后喷嘴的喷射角度与筒内气流旋向匹配，保证雾化燃油能均匀扩散到整个燃烧截面，不会出现燃油贴壁导致的局部烧蚀问题。从结构强度角度，薄壁筒体的壁厚经过热应力仿真校核，在高温工作环境下既能保证足够的刚度承受气流脉动载荷，又能减少整体重量，符合航空部件轻量化的设计要求，孔边均做了倒圆处理，避免热应力集中导致的裂纹萌生，提升部件的高温疲劳寿命。