加力燃烧室部件故障分析
和主燃烧室相比,加力燃烧室的特点是气体流速更快,加力进口温度较高,进口压力较低,燃气中含氧量较少,其故障可以分为:
(1)加热振荡引起的故障
薄壁的加力简体是一个大的燃烧室,常出现振荡燃烧,流经燃烧室的气流和燃烧过程都会引起简体振动.振荡燃烧除了影响燃烧过程,还会损坏筒体、稳定器等。特别是压力脉动幅度最大的部位.加防振屏可以抑制横向振荡燃烧,调整喷嘴和稳定器的问距可以抑制纵向振荡燃烧.而稳定器后的气流漩涡脱落,会引起火焰初始段加热量的周期变动,从而损坏该部位的加力简体。当调整燃油浓度的径向分布时,可以削弱由稳定器漩涡脱落激起的振荡.
(2)燃烧过程位置不当引起的故障。
发动机正常工作时,火焰应当在稳定器之后的区域产生,逐渐扩展到全室·当加力进口温度过高时,由于喷嘴和稳定器之间存在局部障碍物(如连接杆、螺栓等),其后面的回流区往往发生热自燃现象而产生火焰,这种情况下火焰在稳定器之前的区域产生,从而烧蚀稳定器。当加力喷嘴环上有局部喷嘴堵塞时,扩展了局部燃油的油滴轨迹,使局部的火焰在加力隔热屏之前扩及筒体,导致烧伤、烧穿隔熟屏及加力筒体,高温燃气窜出,烧坏后机身及附近的操纵系统,造成重大事故.
表2.2主燃烧室部件主要故障模式及影响分析表格
名称 |
故障
模式 |
故障现象 |
故障原因 |
故障影响 |
检测方式 |
改进措施 |
局部 |
系统 |
整机 |
火
焰
筒 |
热疲劳 |
头部、筒身、燃气导管有裂纹,变形和掉块等 |
高温热应力 |
需修理
或报废 |
打伤涡轮叶片 |
使用和安全性能下降 |
内窥镜
检测 |
加强冷却并防过烧 |
振动 |
零件松动 |
振动过大 |
功能失效 |
燃烧不充分 |
使用和安全性能下降 |
内窥镜
检测 |
排故 |
喷
嘴 |
积碳和腐蚀 |
喷嘴有积炭和产生腐蚀 |
局部高温富油燃烧高温燃气 |
需修理
或报废 |
烧坏涡轮叶片和喷管 |
使用性能下降 |
内窥镜
检测 |
排故 |
表2.3加力燃烧室部件主要故障模式及影响分析表格
名称 |
故障
模式 |
故障现象 |
故障原因 |
故障影响 |
检测方式 |
改进措施 |
局部 |
系统 |
整机 |
火焰
稳定器 |
高温
烧蚀 |
稳定器
烧坏 |
燃烧过程位置不当 |
需修理
或报废 |
燃烧
不充分 |
使用和安全性能下降 |
内窥镜
检测 |
排故 | 烧室部件主要故障模式及影响分析见表2.3.
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