[發明專利]一種采用氣泡霧化噴嘴的貧油直接噴射低污染燃燒室

有效

• 申請號: 201610165969.3
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105716119B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 張弛;王波;李宇航;林宇震
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F23R3/20
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

1.一種采用氣泡霧化噴嘴的貧油直接噴射低污染燃燒室，其特征在于：該低污染燃燒室采用單環腔結構，由擴壓器(10)、燃燒室外機匣(6)、燃燒室內機匣(7)、火焰筒外壁(8)、火焰筒內壁(9)和燃燒室頭部(13)組成；燃燒用空氣全部由燃燒室頭部(13)進入火焰筒，摻混空氣由摻混孔射入；采用分級燃燒方案，分為預燃級(14)和主燃級(15)，燃油噴嘴(16)供給燃燒室所有燃油，主燃級(15)通過頭部整體端壁(35)、頭部整體導流片(36)與火焰筒外壁(8)和火焰筒內壁(9)固定，預燃級(14)與主燃級(15)集成在頭部集成模塊(23)上，預燃級(14)在中心，多個主燃級(15)離散分布在預燃級(14)外側，所述預燃級(14)由預燃級旋流器(33)和預燃級氣泡霧化噴嘴(29)組成，主燃級(15)由主燃級旋流器(34)和主燃級氣泡霧化噴嘴(30)組成，預燃級氣泡霧化噴嘴(29)和主燃級氣泡霧化噴嘴(30)由燃油連接管(19)、氣泡霧化噴嘴外壁(24)、氣泡小管(25)、燃油噴孔(27)組成，燃油通過燃油管路(31)和燃油連接管(19)分別進入預燃級氣泡霧化噴嘴(29)和主燃級氣泡霧化噴嘴(30)的噴嘴腔體(28)，霧化空氣在擴壓器(10)前引氣，通過霧化氣管路(32)和霧化氣連接管(20)分別進入預燃級氣泡霧化噴嘴(29)和主燃級氣泡霧化噴嘴(30)的噴嘴腔體(28)，霧化氣和燃油在預燃級氣泡霧化噴嘴(29)和主燃級氣泡霧化噴嘴(30)內部形成泡狀兩相流動，泡狀流體通過燃油噴孔(27)噴入燃燒室，氣泡由于噴嘴內外壓力差爆炸形成高質量預燃級油霧(17)和主燃級油霧(18)，燃燒空氣通過預燃級旋流器(33)和主燃級旋流器(34)進入燃燒室，旋流空氣與油霧高效摻混后均勻燃燒，旋流空氣流道設計成收擴通道，能有效防止預燃級氣泡霧化噴嘴(29)和主燃級氣泡霧化噴嘴(30)表面積碳，預燃級(14)在頭部集成模塊(23)上為凹陷設計(21)，使得預燃級火焰能穩定燃燒，起到點火源的作用。

2.根據權利要求1所述的一種采用氣泡霧化噴嘴的貧油直接噴射低污染燃燒室，其特征在于：所述預燃級(14)采用的旋流器的級數為n，其中1≤n≤5；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(14)的級數n＝1時，旋流器直接與頭部集成模塊(23)連接；當預燃級(14)的級數1<n≤5時，各級旋流器先連接成一個整體，再與頭部集成模塊(23)連接，預燃級(14)單元個數為1≤m≤5。

3.根據權利要求1所述的一種采用氣泡霧化噴嘴的貧油直接噴射低污染燃燒室，其特征在于：所述主燃級(15)采用的旋流器的級數為n，其中1≤n≤5；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；當主燃級(15)的級數n＝1時，旋流器直接與頭部集成模塊(23)連接；當主燃級(15)的級數1<n≤5時，各級旋流器先連接成一個整體，再與頭部集成模塊(23)連接，主燃級(15)單元個數為4≤m≤40。

4.根據權利要求1所述的一種采用氣泡霧化噴嘴的貧油直接噴射低污染燃燒室，其特征在于：所述的預燃級(14)與主燃級(15)分別采用預燃級氣泡霧化噴嘴(29)和主燃級氣泡霧化噴嘴(30)，其高效和高質量的噴霧能實現均勻燃燒，降低污染排放，氣泡霧化噴嘴噴孔直徑為0.5～4.0mm，能有效防止噴嘴結焦。

5.根據權利要求1所述的一種采用氣泡霧化噴嘴的貧油直接噴射低污染燃燒室，其特征在于：所述的燃油噴嘴(16)供應燃燒室所需的全部燃油，主燃級燃油占總燃油量的比例為50％～90％。

6.根據權利要求1所述的一種采用氣泡霧化噴嘴的貧油直接噴射低污染燃燒室，其特征在于：所述的燃燒室頭部(13)沿周向均勻布置，個數為10～60個，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(15)占頭部空氣量的60％～90％，預燃級(14)占頭部空氣量的10％～40％。