[發明專利]一種可形成低速區的噴嘴、噴嘴陣列和燃燒器

有效

• 申請號: 201610079553.X
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105650642B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 李鋼
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F23D17/00
• 分類號: F23D17/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種可形成低速區的噴嘴，其特征在于，其包括內層圓筒(10)、外層圓筒(20)和M層波浪結構(30)，其中，

M層波浪結構(30)夾設于內層圓筒(10)和外層圓筒(20)之間，其沿圓筒四周的徑向依次排列，相鄰兩層波浪結構(30)之間以及波浪結構(30)與內層圓筒(10)、外層圓筒(20)之間形成斜流通道(31)，該斜流通道(31)由波浪結構的底端向頂端延伸，并與軸向具有一定角度；

空氣和燃料分別由不同的引流通道流入斜流通道(31)，由斜流通道(31)噴出的空氣和燃料充分摻混，反應流體經斜流通道(31)噴出后，同時沿軸向和圓周方向旋轉運動，在該沿圓周方向旋轉運動的作用下產生第一低速區，其中，1≤M≤100；

波浪結構(30)由沿徑向起伏的N個波峰(32)和N個波谷(33)沿周向相間排列而成，M層波浪結構(30)中的至少一層波浪結構(30)還包括鈍體(34)，該鈍體(34)為環形結構，其沿圓周方向貫穿波浪結構(30)；反應流體經斜流通道(31)噴出后，在該鈍體(34)的作用下產生第二低速區。

2.如權利要求1所述的噴嘴，其特征在于，相鄰兩層波浪結構的波峰和波谷之間、最外層波浪結構(30)與外層圓筒(20)之間以及最內層波浪結構(30)與內層圓筒(10)之間形成斜流通道(31)，其中，2≤N≤1000。

3.如權利要求2所述的噴嘴，其特征在于，M層波浪結構(30)中的至少一層波浪結構(30)還包括支撐圓筒(37)，該支撐圓筒的頂端與波浪結構的波峰和波谷的底端連接，相鄰支撐圓筒(37)之間形成引流通道，引流通道與波浪結構形成的斜流通道連通，最內層支撐圓筒(37)與內層圓筒的下部之間形成內側流道(35)，該內側流道(35)與最內層波浪結構(30)和內層圓筒(10)形成的斜流通道(31)連通，最外層支撐圓筒(37)與外層圓筒的下部之間形成外側流道(36)，該外側流道(36)與最外層波浪結構(30)和外層圓筒(20)形成斜流通道(31)連通。

4.如權利要求1所述的噴嘴，其特征在于，M層波浪結構(30)形成的斜流通道(31)與軸向的夾角被調節，反應流體沿圓周方向旋轉運動的軌跡被改變，反應流體流場速率隨之變化，火焰燃燒速率與反應流體流場速率實現匹配。

5.如權利要求1所述的噴嘴，其特征在于，鈍體的數量和截面尺寸被調節，第二低速區的數量和尺寸被改變，火焰燃燒速率與反應流體流場速率實現匹配。

6.如權利要求3所述的噴嘴，其特征在于，支撐圓筒的頂端與波浪結構波峰和波谷底端的厚度相同，支撐圓筒的厚度由其頂端至底端逐漸增大。

7.一種可形成低速區的噴嘴陣列，其特征在于，其包括多個權利要求1-6中任一項權利要求所述的噴嘴；其中，

該噴嘴陣列為圓形陣列，該圓形陣列包括P圈噴嘴，每圈噴嘴包括Q個噴嘴，其中1≤P、Q≤100；或者，

該噴嘴陣列為矩形陣列，該矩形陣列包括P行噴嘴，每行噴嘴包括Q個噴嘴，其中1≤P、Q≤100。

8.一種燃燒器，其特征在于，其包括權利要求1-6中任一項權利要求所述的噴嘴，或者權利要求7所述的噴嘴陣列。