小型航空燃气涡轮发动机是燃气涡轮发动机的一个特殊领域,它借鉴大型发动机的研究成果和试验条件,但并非是大型发动机的缩型,而有它自身独特的设计和制造技术。而作为小型航空发动机关键技术之一的燃烧室,随着小型航空发动机燃烧室的发展水平不断提高及设计要求更加严格,在设计过程中同样存在着其特殊的问题和难点。本文对小型航空发动机燃烧室结构设计技术进行了研究,并针对某小型航空发动机展开了燃烧室结构设计工作。燃烧室的结构设计过程中,考虑了众多因素:结构设计的复杂性、加工工艺的可行性、材料选取的合理性、强度设计的可靠性、结构设计的合理性以及燃烧室制造的经济可承受性。针对以上设计原则,开展某小型航空发动机燃烧室的结构设计技术研究工作,研究与设计工作主要包括以下几个方面:a.燃烧室总体结构形式的研究与设计;b.燃烧室机匣传力形式的研究与设计;c.火焰筒的支承与定位方式的研究与设计;d.燃油系统的结构布局与支承定位方式的研究与设计;e.燃烧室点火方式以及点火器安装与定位结构形式的研究与设计;f.扩压器结构形式的研究与设计、燃烧室机匣的选材分析;g.火焰筒结构形式以及冷却形式的研究与设计、火焰筒的选材分析;h.离心喷嘴结构形式的研究与设计、内置式燃油总管的热防护结构设计以及燃油系统的选材分析;根据以上设计结果,应用商业有限元软件ANSYS对燃烧室进行强度计算,验证燃烧室的结构设计能否满足强度与寿命的要求;应用商业软件FLUENT对燃烧室的流场和温度场进行三维数值模拟,验证燃烧室结构设计能否达到各项性能指标;最后通过燃烧室部件试验和发动机整机试验考核,验证燃烧室结构设计是否满足发动机设计要求。