[發明專利]一種陣列駐渦燃料-空氣預混器

有效

• 申請號: 201110380006.2
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN103134078A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 王岳;于宗明;孔文俊;王寶瑞;艾育華
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種陣列駐渦燃料-空氣預混器，應用于燃氣輪機燃燒室；其特征在于，包括外周壁、中心體、葉片；

圓筒狀中心體套置于圓筒狀外周壁內，兩者同軸共圓心，中心體徑向小于外周壁，中心體前端與燃料輸送管路相通連，后端封閉，中心體與外周壁的徑向間隙構成環形空氣通道；在中心體與外周壁的徑向間隙中，有多個葉片；

多個葉片垂直設于中心體外周圓面上，每圈均勻分布形成圓盤狀，多個圓盤狀相互平行形成多層結構；

多個葉片包括空心葉片、擾流葉片、旋流葉片；空心葉片，固接于中心體外周圓面前部，周向設置至少一圈；擾流葉片，固接于中心體外周圓面中部，周向設置至少一圈；旋流葉片，固接于中心體外周圓面后部，周向設置一圈；旋流葉片與軸向平行，前半段寬，后端漸窄收起，后端相對預混器中心線呈一定周向夾角，后端頭與中心體后端平齊，旋流葉片起導流作用，使混合氣體產生繞中心線的旋流；

每一圈空心葉片、擾流葉片、旋流葉片交錯排列，構成陣列式葉柵，在環形空氣通道中，空氣和燃料-空氣混合氣為非直線流動。

2.根據權利要求1所述的預混器，其特征在于，所述空心葉片，帶有駐渦腔和燃料通道，內端固接于中心體外周圓面上；空心葉片前緣為大曲率弧形體，弧形體上設有多個通孔，為燃料噴口，后緣為平板狀，后緣外側面中心線上固接有擋流板，擋流板兩側形成兩個對稱的駐渦腔，空心葉片的內腔與中心體內空腔連通構成燃料通道。

3.根據權利要求1所述的預混器，其特征在于，所述擾流葉片帶有駐渦腔，內端固接于中心體外周圓面上；擾流葉片前緣為大曲率弧形體，弧形體后外側面中心線上固接有擋流板，擋流板兩側形成兩個對稱的駐渦腔。

4.根據權利要求1、2或3所述的預混器，其特征在于，所述空心葉片、擾流葉片，通過葉片陣列形成的在空間分布的大量駐渦運動加強燃料-空氣摻混；根據空氣來流條件和燃料的性質，設計空心葉片和擾流葉片的尺寸和陣列式排布方式，實現對預混器內的流動及渦旋的組織和控制，調控流動和濃度梯度引起的擴散，使葉片間不出現著火和穩定火焰的條件，在強化燃料-空氣摻混、吸收和降低擾動的同時，消除發生回火和自燃的可能性。

5.根據權利要求1所述的預混器，其特征在于，所述中心體封閉的后端，為非流線型，形成具有穩定火焰作用的鈍體。