[實(shí)用新型]一種富油焠熄貧油燃燒室

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520631803.7
• 申請(qǐng)日: 2015-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205026733U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐康;毛榮海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中航商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): F23R3/42
• 分類(lèi)號(hào): F23R3/42;F23R3/12
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 徐偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種富油焠熄貧油燃燒室。

背景技術(shù)

富油焠熄貧油燃燒室(Rich-quench-lean(RQL)，下文簡(jiǎn)稱(chēng)RQL燃燒室)是一種采用富油焠熄貧油組織燃燒形式的低排放燃燒室。RQL燃燒室的基本方法是先采用一個(gè)富油的燃燒區(qū)，然后在焠熄區(qū)大量的空氣與富油燃燒區(qū)產(chǎn)物迅速混合，混合之后的當(dāng)量比小于1，再隨后的區(qū)域是一個(gè)貧油燃燒區(qū)，燃燒在該區(qū)域最后完成后排出燃燒室進(jìn)入渦輪。RQL燃燒室是當(dāng)今常見(jiàn)的低排放燃燒室技術(shù)之一，具有排放低，燃燒效率高，貧油熄火邊界寬，無(wú)回火、自燃及不穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

焠熄混合是RQL燃燒室的關(guān)鍵，是保證富油區(qū)出口燃燒混合物NO_x最低的關(guān)鍵。例如，在焠熄區(qū)內(nèi)必需保證富油區(qū)燃?xì)猱a(chǎn)物在降低溫度的同時(shí)混合均勻并快速通過(guò)。而且，控制焠熄區(qū)與富油燃燒區(qū)之間的獨(dú)立性也至關(guān)重要，因?yàn)檫@關(guān)系到是否形成回流進(jìn)而影響焠熄效果。

因此，本領(lǐng)域需要一種改善的富油焠熄貧油燃燒室。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型旨在提供一種富油焠熄貧油燃燒室。

根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種富油焠熄貧油燃燒室，包括火焰筒和位于火焰筒前端的頭部組件，空氣和燃油從該頭部組件進(jìn)入該火焰筒，該火焰筒自該頭部組件從上游至下游依次包括富油燃燒區(qū)、焠熄區(qū)和貧油燃燒區(qū)，該頭部組件包括第一旋流器以用于吸入空氣，該頭部組件通過(guò)收縮的流道與該火焰筒的富油燃燒區(qū)相接，且該富油燃燒區(qū)的壁面往該焠熄區(qū)方向是漸縮的。

在一實(shí)例中，該第一旋流器的旋流數(shù)SN、外徑D、以及該富油區(qū)的長(zhǎng)度L之間存在以下關(guān)系D*SN≤L≤1.2*D*SN。

在一實(shí)例中，該第一旋流器的旋流數(shù)SN大于0.6。

在一實(shí)例中，在該火焰筒的壁面上沿圓周設(shè)有多個(gè)第二旋流器以用于進(jìn)一步向該火焰筒內(nèi)吸入空氣，所吸入的空氣在該焠熄區(qū)位置與來(lái)自該富油燃燒區(qū)的燃燒產(chǎn)物混合。

在一實(shí)例中，該多個(gè)第二旋流器的旋向與該第一旋流器的旋向相反。

在一實(shí)例中，該多個(gè)第二旋流器的旋流數(shù)應(yīng)小于0.6。

在一實(shí)例中，該多個(gè)第二旋流器出口的流道與該火焰筒的軸向成25°至50°的角。

在一實(shí)例中，從該焠熄區(qū)過(guò)渡到該貧油燃燒區(qū)的流道是漸擴(kuò)式的流道。

在一實(shí)例中，從該焠熄區(qū)過(guò)渡到該貧油燃燒區(qū)的漸擴(kuò)流道的擴(kuò)張角介于30°至50°之間。

在一實(shí)例中，在該富油區(qū)、焠熄區(qū)以及貧油燃燒區(qū)的壁面上設(shè)有冷卻孔以形成冷卻氣膜。

根據(jù)本實(shí)用新型的方案，通過(guò)順氣流的焠熄方式，配合漸縮的流道，增加了焠熄射流的速度，提高快速混合特性。通過(guò)對(duì)富油燃燒區(qū)的改進(jìn)設(shè)計(jì)保證了富油區(qū)與焠熄區(qū)在流動(dòng)上的獨(dú)立性，富油燃燒區(qū)的燃燒產(chǎn)物一旦進(jìn)入焠熄區(qū)后就不會(huì)回流到富油燃燒區(qū)。在焠熄空氣入口處設(shè)計(jì)旋流器可提高燃燒室焠熄空氣的湍流度，促進(jìn)快速摻混的混合均勻度。同時(shí)通過(guò)控制焠熄區(qū)旋流器的旋流數(shù)避免在焠熄區(qū)形成回流區(qū)，影響焠熄摻混的效果。從焠熄區(qū)過(guò)渡到貧油燃燒區(qū)的流道為漸擴(kuò)式，可以降低進(jìn)入貧油燃燒區(qū)的氣流速度，有利于貧油燃燒的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

在結(jié)合以下附圖閱讀本公開(kāi)的實(shí)施例的詳細(xì)描述之后，更能夠更好地理解本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)。

圖1是示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一方面的富油焠熄貧油燃燒室的示意圖。

為清楚起見(jiàn)，以下給出附圖標(biāo)記的簡(jiǎn)要說(shuō)明：

100：火焰筒

101：燃燒室外殼

110：頭部組件111：第一旋流器112：噴嘴

120：富油燃燒區(qū)121：富油燃燒區(qū)壁面

130：焠熄區(qū)131：焠熄區(qū)壁面

140：貧油燃燒區(qū)141：貧油燃燒區(qū)壁面

150：點(diǎn)火電嘴

123：第二旋流器

134：焠熄區(qū)過(guò)渡至貧油燃燒區(qū)的流道

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。注意，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例描述的諸方面僅是示例性的，而不應(yīng)被理解為對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍進(jìn)行任何限制。