[發(fā)明專利]一種主燃級(jí)出口采用強(qiáng)制導(dǎo)流的低污染燃燒室

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510673186.1
• 申請(qǐng)日: 2015-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN105202580A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張弛;王波;林宇震;韓嘯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F23R3/52
• 分類號(hào): F23R3/52;F23R3/38;F23R3/42
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;顧煒

1.一種主燃級(jí)出口采用強(qiáng)制導(dǎo)流的低污染燃燒室，其特征在于：該低污染燃燒室采用單環(huán)腔結(jié)構(gòu)，由擴(kuò)壓器(10)、燃燒室外機(jī)匣(6)、燃燒室內(nèi)機(jī)匣(7)、火焰筒外壁(8)、火焰筒內(nèi)壁(9)和燃燒室頭部(13)組成；燃燒用空氣全部由燃燒室頭部(13)進(jìn)入火焰筒，摻混空氣由摻混孔射入；采用分級(jí)燃燒方案，分為預(yù)燃級(jí)(15)和主燃級(jí)(14)，燃油噴嘴(16)供給燃燒室所有燃油，主燃級(jí)(14)通過頭部整體端壁(40)與火焰筒外壁(8)和火焰筒內(nèi)壁(9)固定，預(yù)燃級(jí)(15)則通過級(jí)間段(30)與主燃級(jí)(14)聯(lián)接，并與主燃級(jí)(14)同心；所述主燃級(jí)(14)由主燃級(jí)旋流器(24)、主燃級(jí)出口導(dǎo)流環(huán)(25)、主燃級(jí)預(yù)膜板(26)、頭部整體端壁(40)及頭部整體導(dǎo)流片(41)組成；主燃級(jí)燃油通過主燃級(jí)燃油管路(36)進(jìn)入主燃級(jí)燃油集油腔(32)，隨后進(jìn)入主燃級(jí)燃油輸油孔(33)，通過主燃級(jí)燃油噴孔(34)噴入主燃級(jí)預(yù)膜板內(nèi)通道(38)，部分燃油形成主燃級(jí)直噴油霧(18)，部分燃油打到預(yù)膜板(23)上形成均勻油膜，在主燃級(jí)預(yù)膜板內(nèi)通道(38)和預(yù)膜板內(nèi)通道(39)的兩股旋流剪切作用下破碎霧化形成主燃級(jí)氣動(dòng)霧化油霧(19)，兩股油霧與空氣進(jìn)行摻混形成較均勻的油氣混合物，均勻的油氣混合物進(jìn)入火焰筒進(jìn)行預(yù)混燃燒，在主燃級(jí)出口安裝氣流強(qiáng)制導(dǎo)流環(huán)(25)，在導(dǎo)流環(huán)的導(dǎo)流作用下，主燃級(jí)氣流形成擴(kuò)張流動(dòng)，燃燒室內(nèi)形成飽滿的中心回流區(qū)，從而改善中心回流區(qū)點(diǎn)火性能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級(jí)出口采用強(qiáng)制導(dǎo)流的低污染燃燒室，其特征在于：所述預(yù)燃級(jí)(15)采用的旋流器的級(jí)數(shù)為1≤n≤5；每級(jí)旋流器采用旋流器的結(jié)構(gòu)是軸向旋流器，或是徑向旋流器，或是切向旋流器；當(dāng)預(yù)燃級(jí)(15)的級(jí)數(shù)n＝1時(shí)，旋流器直接與級(jí)間段(30)連接；當(dāng)預(yù)燃級(jí)(15)的級(jí)數(shù)1<n≤5時(shí)，各級(jí)旋流器先連接成一個(gè)整體，再與燃級(jí)頭部端壁(30)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級(jí)出口采用強(qiáng)制導(dǎo)流的低污染燃燒室，其特征在于：所述的主燃級(jí)(14)采用一級(jí)旋流器結(jié)構(gòu)，采用旋流器的結(jié)構(gòu)是軸向旋流器，或是徑向旋流器，或是切向旋流器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級(jí)出口采用強(qiáng)制導(dǎo)流的低污染燃燒室，其特征在于：所述的主燃級(jí)(14)燃油采用周向離散橫噴，部分燃油形成直噴油霧，部分燃油打在主燃級(jí)預(yù)膜板(26)上形成油膜，增加了周向均勻性，在主燃級(jí)預(yù)膜板內(nèi)通道(38)和預(yù)膜板內(nèi)通道(39)兩股旋流剪切作用下破碎霧化形成主燃級(jí)氣動(dòng)霧化油霧(19)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級(jí)出口采用強(qiáng)制導(dǎo)流的低污染燃燒室，其特征在于：所述的燃油噴嘴(16)供應(yīng)燃燒室所需的全部燃油，主燃級(jí)燃油占總?cè)加土康谋壤秊?0％～90％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級(jí)出口采用強(qiáng)制導(dǎo)流的低污染燃燒室，其特征在于：所述的燃燒室頭部(13)沿周向均勻布置，個(gè)數(shù)為10～60個(gè)，燃燒室頭部(13)的空氣量占燃燒室總空氣量的20％～80％，其中主燃級(jí)(14)占頭部空氣量的60％～90％，預(yù)燃級(jí)(15)占頭部空氣量的10％～40％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級(jí)出口采用強(qiáng)制導(dǎo)流的低污染燃燒室，其特征在于：所述燃燒室的火焰筒外壁(8)和火焰筒內(nèi)壁(9)的冷卻方式采用氣膜冷卻、發(fā)散冷卻或復(fù)合冷卻方式，以對(duì)壁面溫度進(jìn)行控制延長火焰筒的壽命。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主燃級(jí)出口采用強(qiáng)制導(dǎo)流的低污染燃燒室，其特征在于：在所述的火焰筒外壁(8)后部設(shè)置有火焰筒外壁摻混孔(11)，在所述的火焰筒內(nèi)壁(9)后部設(shè)置有火焰筒內(nèi)壁摻混孔(12)，摻混用氣分別從火焰筒外壁摻混孔(11)和火焰筒內(nèi)壁摻混孔(12)進(jìn)入火焰筒，以控制燃燒室出口溫度分布。