具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，现结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明中X轴延伸的方向为来流方向，也是本发明中所述的前至后的方向，Y轴延伸的方向为下至上的方向，也是本发明所述的径向延伸方向。本发明所述的复合冲击气膜冷却壁式火焰稳定器1，包括导流板2、前气冷斜板3、气冷平板4、后气冷斜板5、油冷分流板6、第一冷气引管7、点火器8、第二冷气引管9和燃油引管10。

导流板2水平延伸，迎着来流平行安装。前气冷斜板3设置在导流板2后端，导流板2和前气冷斜板3夹角为60°。气冷平板4与导流板2平行，设置在前气冷斜板3的后端。后气冷斜板5设置在气冷平板4的后端，后气冷斜板5与气冷平板4夹角为150°。油冷分流板6设置在后气冷斜板5后端且与气冷平板4平行。前气冷斜板3沿着来流方向倾斜向上延伸，后气冷斜板5沿着来流方向倾斜向下延伸，前气冷斜板3、气冷平板4和后气冷斜板5依次连接形成一个向着上凸起的下凹腔11，用于产生低速回流区实现可靠的点火和火焰稳定性能。前气冷斜板3、气冷平板4以及后气冷斜板5各自中空形成相互连通的气冷腔体12，气冷腔体12被隔板分隔成第一腔体121以及位于第一腔体121下方的第二腔体122，第一腔体121以及第二腔体122之间通过若干个气膜孔连通，气膜孔设置在隔板上，该气膜孔的开孔方向垂直于隔板平面；第二腔体122通过若干个气膜孔与下凹腔11连通。设置在第二腔体122下方的气膜孔分别分布于前气冷斜板3、气冷平板4以及后气冷斜板5的下壁面，分布于前气冷斜板3下壁面上的气膜孔的开孔方向与Y轴延伸方向平行，与前气冷斜板3所在平面呈30°角。设置在气冷平板4下壁面的气膜孔的开孔方向与气冷平板4所在平面呈30°角，倾斜向前延伸；设置在后气冷斜板5下壁面的气膜孔开孔方向与后气冷斜板5所在平面呈30°夹角，与X轴延伸方向平行。

气冷腔体12至少设置有一根冷气引气管将外涵冷气引入气冷腔体内，在本实施例中，前气冷斜板3与气冷平板4连接顶角处设置第一冷气引管7，气冷平板4与后气冷斜板5连接顶角处设置第二冷气引气管9，两根引气管由顶角一分为二。从第一冷气引管7引入的冷气经过顶角处后，分两路进入前气冷斜板3的腔体内以及气冷平板4的腔体内，同样地，从第二冷气引气管9引入的冷气经过顶角处后，分两路进入气冷平板4的腔体内以及后气冷斜板5的腔体内，可以提高冷却后壁面的温度均匀性。

油冷分流板6右端垂直安装一根燃油引管10用于供油，油冷分流板6中空形成油冷蒸发腔601，油冷蒸发腔601靠近下凹腔11侧开设与下凹腔11连通的燃油喷射孔602，燃油引管10与油冷蒸发腔601连通。

如图2所示，前气冷斜板3内部由第一隔板301分割成为两层气冷腔，分别为第一气冷腔302和第二气冷腔303，气冷平板4内部由第二隔板401分割成为两层气冷腔，分别为第三气冷腔402和第四气冷腔403，后气冷斜板5内部由第三隔板501分割成为两层气冷腔，分别为第五气冷腔502和第六气冷腔503，各气冷腔相互连通。前气冷斜板3靠近下凹腔11侧的壁面为第一热侧壁面304，第一热侧壁面304上沿逆时针方向均匀开设与第一热侧壁面壁面夹角为30°的交叉排列的第一气膜孔305，第一隔板301上均匀开设有垂直于第一隔板301壁面且交叉排列的第一气冷冲击孔306。气冷平板4靠近下凹腔11的壁面为第二热侧壁面405，第二热侧壁面405上沿逆时针方向均匀开设与第二热侧壁面夹角为30°的交叉排列的第二气膜孔406，第二隔板401上均匀开设垂直于第二隔板401壁面的交叉排列的第二气冷冲击孔407。后气冷斜板5靠近下凹腔11的壁面为第三热侧壁面504，第三热侧壁面504上沿逆时针方向均匀开设与第三热侧壁面504壁面夹角为30°的交叉排列的第三气膜孔505，第三隔板301上均匀开设垂直于第三隔板301壁面且交叉排列的第三气冷冲击孔506。上述第一气膜孔305、第二气膜孔406、第三气膜孔505与第一气冷冲击孔306、第二气冷冲击孔407、第三气冷冲击孔506分别交错排列，从而实现冲击气膜复合冷却效果。

气冷平板4中间位置安装一个点火器8，用于点火，气冷平板4上安装点火器8的位置开设一个安装孔，第三气冷腔402、第四气冷腔403内部与点火器8间由一个衬套隔绝，防止漏气。

油冷分流板6内部挖空成为油冷蒸发腔601，油冷蒸发腔601与气冷腔体12隔绝，油冷分流板6的左端壁面开设与后气冷斜板壁面呈30°角的燃油射流孔602，燃油射流孔602用于将进入油冷蒸发腔601的燃油送入下凹腔11，燃油经过油冷蒸发腔601在对油冷分流板冷却的同时提高燃油温度，实现充分利用燃油冷却稳定器并提高燃油射流的蒸发效果。

本发明的复合冲击气膜冷却壁式火焰稳定器既可以用在加力燃烧室和多模态燃烧室中做值班点火，也可以用在冲压燃烧室组织燃烧。

用于加力燃烧室时，该复合冲击气膜冷却壁式火焰稳定器可做值班点火使用。如图3所示，壁式火焰稳定器1的导流板2可以将加力燃烧室内外涵分列壁式稳定器上下两个通道。由压气机引入的冷气经过第一冷气引管7以及第二冷气引管9进入前气冷斜板3、气冷平板4和后气冷斜板5内部的第一腔体121(即第一气冷腔302、第三气冷腔402、第五气冷腔502，)随后通过第一气冷冲击孔306、第二气冷冲击孔407、第三气冷冲击孔506喷射进入第二气冷腔303、第四气冷腔403、第六气冷腔503并冲击冷却三块气冷板的第一热侧壁面304、第二热侧壁面405、第三热侧壁面504，最后经逆时针开设的与热侧壁面呈30°夹角的第一气膜孔305、第二气膜孔406、第三气膜孔505进入下凹腔11。气膜孔喷射的冷气在下凹腔11内的主流回流区切向流动，在近壁区形成一层冷气膜，可以凹腔内火焰对热侧壁面的烧蚀，降低热侧壁温，实现高效冷却。此外气膜孔喷射的冷气还可以在一定程度上加速凹腔内回流区的流动，即提高凹腔内燃气与主流的质量交换率，从而改善凹腔燃烧雾化和蒸发速率，提高点火和火焰稳定性能。由于油冷分流板6下方火焰直接接触油冷分流板6壁面，容易烧蚀壁面，因此，本发明将低温燃油经燃油引管10进入油冷分流板6的油冷蒸发腔601，燃油在冷却分流板6的同时被来自分流板热侧传递的热量加热升温，最后经位于凹腔回流开始的区域喷射进入凹腔内部，升温后的燃油蒸发速率已经得到提升，在凹腔随回流区的长时间停留也会增强其蒸发和掺混效果。最终，在综合使用外部引入冷气和充分利用供油系统的方式下，不但壁式稳定器上与火焰直接接触的几块板均实现综合冷却，同时还可以实现对冷却效果和凹腔内火焰的主动控制，并得到较好的点火和火焰稳定性能。

本发明的壁式火焰稳定器1用于冲压燃烧室时，如图4所示，其冷却和供油技术实现的原理和效果与用于加力燃烧室时完全一样。主要区别在于其导流板2和油冷分流板6整合到了冲压燃烧室的外壁面上。

本发明的壁式火焰稳定器提高了燃油温度，改善了燃油蒸发效果，提高了壁式稳定器的点火性能及火焰稳定性。且本发明结构简单，可以通过控制冷气流量实现对冷却效果和凹腔内部火焰的主动控制。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明精神和原理的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围。