[發明專利]一種雙油路四旋流預膜式主燃級的預混預蒸發低污染燃燒室

有效

• 申請號: 201310722586.8
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103697500A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 林宇震;李林;張弛;康堯
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;中航商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F23R3/52
• 分類號: F23R3/52;F23R3/58;F23R3/32;F23R3/38
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;賈玉忠

1.一種雙油路四旋流預膜式主燃級的預混預蒸發低污染燃燒室，其特征在于：燃燒室采用中心分級燃燒方案，分為預燃級（15）和雙油路主燃級（14），燃油桿（16）供給燃燒室所有燃油，燃油分為三路，包括預燃級油路（20），主燃級一級油路（21）及主燃級二級油路（22）；所述雙油路主燃級（14）通過頭部整體端壁（19）與火焰筒外壁（8）和火焰筒內壁（9）固定，預燃級（15）通過隔離段（17）與雙油路主燃級（14）連接，并與雙油路主燃級（14）同心；所述的雙油路主燃級（14）采用四級旋流結構，由主燃級一級霧化軸向旋流器（31）、主燃級二級霧化軸向旋流器（32）、主燃級外旋流器（33）、主燃級內旋流器（34）、主燃級一級燃油預膜板（35）、主燃級二級燃油膜板（36）和主燃級外壁（37）組成；主燃級二級霧化軸向旋流器（32）、主燃級外旋流器（33）及主燃級外壁（37）通過焊接形成主燃級外環整體，再通過主燃級外壁（37）和燃燒室頭部端壁（19）連接到燃燒室頭部；主燃級一級霧化軸向旋流器（31）和主燃級內旋流器（34）焊接成整體，然后通過主燃級一級霧化軸向旋流器（31）葉片外緣和主燃級集油環（42）內壁焊接成一個整體，構成雙油路主燃級內環部分，主燃級集油環（42）外圓柱面和主燃級二級霧化軸向旋流器（32）內環面是安裝配合面；集油環內端壁（52）、集油環外端壁（51）和主燃級集油環（42）內、外壁面焊接，構成內、外兩個集油槽，分別是：一級燃油集油槽（45）和二級燃油集油槽（46）；在主燃級集油環（42）外壁面上有主燃級二級燃油噴射孔（39），噴射孔通過主燃級二級燃油分配孔（47）和二級燃油集油槽（46）連通；主燃級集油環（42）內壁面上有主燃級一級燃油噴射孔（38），噴射孔通過主燃級一級燃油分配孔（48）和一級燃油集油槽（45）連通；主燃級集油環（42）和燃油桿（16）在主燃級一級集油槽進油孔（43）、主燃級二級集油槽進油孔（44）位置處通過焊接成一個整體；預燃級燃油通過燃油桿（16）的預燃級油路（20）流進預燃級燃油噴嘴（23）中；雙油路主燃級（14）燃油分別經過燃油桿（16）的主燃級一級油路（21）和主燃級二級油路（22）分別進入主燃級集油環（42）的一級燃油集油槽（45）和二級燃油集油槽（46），再經由一級燃油噴射孔（38）及二級燃油噴射孔（39）分別噴入主燃級一級燃油霧化通道（40）和主燃級二級燃油霧化通道（41）中，一部分燃油在旋轉氣流作用下霧化蒸發，一部分燃油在主燃級一級燃油預膜板（35）和主燃級二級燃油膜板（36）上形成一級油膜（28）和二級油膜（29）；主燃級一級燃油預膜板（35）的油膜在主燃級一級霧化軸向旋流器（31）的旋轉氣流與主燃級內旋流器（34）旋流氣流共同作用下霧化破碎，主燃級二級燃油預膜板（36）的油膜在主燃級二級霧化軸向旋流器的旋轉氣流（32）與主燃級外旋流器（33）旋流氣流共同作用下霧化破碎；在航空發動機慢車、進場等工況只有主燃級一級燃油噴射孔（38）處于噴油工作狀況，而在航空發動機爬升、起飛大工況主燃級兩級油路均處于工作狀態；主燃級內的油霧在預混預蒸發段與空氣摻混蒸發形成均勻混合可燃氣，以一定的旋流形式進入火焰筒進行預混燃燒。

2.根據權利要求1所述的一種雙油路四旋流預膜式主燃級的預混預蒸發低污染燃燒室，其特征在于：所述預燃級（15）采用的旋流器的級數為1≤n≤3；每級旋流器采用旋流器的結構是軸向旋流器，或是徑向旋流器，或是切向旋流器；當預燃級（15）的級數n=1時，旋流器直接與隔離段（17）連接；當預燃級（15）的級數1<n≤3時，各級旋流器先連接成一個整體，再與隔離段（17）連接；當預燃級（15）的級數1<n≤3時，各級旋流器的旋流方向或是同旋，或是反旋。

3.根據權利要求1所述的一種雙油路四旋流預膜式主燃級的預混預蒸發低污染燃燒室，其特征在于：所述預燃級燃油噴嘴（23）結構是壓力霧化噴嘴、氣動霧化噴嘴或組合式噴嘴，噴嘴流量數在8～22kg/(hr·MPa^0.5)之間。

4.根據權利要求1所述的一種雙油路四旋流預膜式主燃級的預混預蒸發低污染燃燒室，其特征在于：所述雙油路主燃級（14）中的主燃級一級霧化軸向旋流器（31）與主燃級二級霧化軸向旋流器（32）結構是軸向旋流器；主燃級外旋流器（33）結構是軸向旋流器，或是徑向旋流器，或是切向旋流器；主燃級內旋流器（34）結構是徑向旋流器，或是切向旋流器。