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

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610860748.8
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN106594801B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張弛;王波;林宇震;韓嘯;陳偉;何沛;徐榕;鄂亞佳;吳昊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司;北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: F23R3/38
• 分類號: F23R3/38;F23R3/52
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 喻學(xué)兵

1.一種主燃級出口采用強(qiáng)制導(dǎo)流的低污染燃燒室，其特征在于，該低污染燃燒室為單環(huán)腔結(jié)構(gòu)，包括擴(kuò)壓器、燃燒室外機(jī)匣、燃燒室內(nèi)機(jī)匣、火焰筒外壁、火焰筒內(nèi)壁和燃燒室頭部；燃燒用空氣全部由燃燒室頭部進(jìn)入所述火焰筒外壁、火焰筒內(nèi)壁圍成的火焰筒，摻混空氣由所述火焰筒的摻混孔射入；該燃燒室頭部分為預(yù)燃級和主燃級，所述主燃級在所述預(yù)燃級的外圍，所述主燃級包括主燃級旋流器、主燃級出口導(dǎo)流環(huán)、主燃級預(yù)膜板、頭部整體端壁；所述主燃級通過所述頭部整體端壁與所述火焰筒外壁和所述火焰筒內(nèi)壁固定，所述預(yù)燃級則通過級間段與所述主燃級聯(lián)接，并與所述主燃級同心；所述主燃級還包括由主燃級內(nèi)環(huán)和主燃級外環(huán)構(gòu)成的主燃級流道，所述主燃級預(yù)膜板 的內(nèi)側(cè)所述主燃級內(nèi)環(huán)構(gòu)成主燃級預(yù)膜板 內(nèi)通道，所述主燃級預(yù)膜板 的外側(cè)與所述主燃級外環(huán)構(gòu)成主燃級預(yù)膜板外通道，所述主燃級預(yù)膜板 內(nèi)通道、所述主燃級預(yù)膜板 外通道分別位于所述主燃級旋流器的下游側(cè)，燃油噴嘴供給該低污染燃燒室全部燃油而主燃級燃油通過主燃級燃油噴孔噴入所述主燃級預(yù)膜板內(nèi)通道，部分燃油形成主燃級直噴油霧，部分燃油打到所述主燃級預(yù)膜板上形成均勻油膜，并且在所述主燃級預(yù)膜板內(nèi)通道和所述主燃級預(yù)膜板外通道的兩股旋流剪切作用下破碎霧化形成主燃級氣動(dòng)霧化油霧，該主燃級氣動(dòng)霧化油霧與空氣進(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；在所述主燃級的出口安裝所述主燃級出口導(dǎo)流環(huán)，所述出口導(dǎo)流環(huán)外側(cè)的縱向截面呈光滑的弧線，所述弧線徑向向內(nèi)并軸向向前伸展，以使主燃級氣流形成擴(kuò)張流動(dòng)，在該低污染燃燒室內(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.如權(quán)利要求1所述的低污染燃燒室，其特征在于，所述預(yù)燃級采用的旋流器的級數(shù)為1≤n≤5；每級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)燃級的級數(shù)n＝1時(shí)，旋流器直接與所述級間段連接；當(dāng)預(yù)燃級的級數(shù)1<n≤5時(shí)，各級旋流器先連接成一個(gè)整體，再與所述級間段連接。

3.如權(quán)利要求1所述的低污染燃燒室，其特征在于，所述主燃級旋流器為一級旋流器結(jié)構(gòu)，所述一級旋流器結(jié)構(gòu)是軸向旋流器，或是徑向旋流器，或是切向旋流器。

4.如權(quán)利要求1所述的低污染燃燒室，其特征在于，所述主燃級燃油噴孔采用周向離散橫噴，部分燃油形成直噴油霧，部分燃油打在主燃級預(yù)膜板上形成油膜，增加了周向均勻性，在所述主燃級預(yù)膜板內(nèi)通道和所述主燃級預(yù)膜板內(nèi)通道旋流剪切作用下破碎霧化形成所述主燃級氣動(dòng)霧化油霧。

5.如權(quán)利要求1所述的低污染燃燒室，其特征在于，所述主燃級燃油占所述全部燃油量的比例為50％～90％。

6.如權(quán)利要求1所述的低污染燃燒室，其特征在于，所述燃燒室頭部沿所述火焰筒的周向均勻布置，個(gè)數(shù)為10～60個(gè)，所述燃燒室頭部的空氣量占該低污染燃燒室總空氣量的20％～80％，其中所述主燃級占所述燃燒室頭部空氣量的60％～90％，所述預(yù)燃級占所述燃燒室頭部空氣量的10％～40％。

7.如權(quán)利要求1所述的低污染燃燒室，其特征在于，所述火焰筒外壁和所述火焰筒內(nèi)壁的冷卻方式采用氣膜冷卻、發(fā)散冷卻或復(fù)合冷卻方式，以對壁面溫度進(jìn)行控制延長火焰筒的壽命。

8.如權(quán)利要求1所述的低污染燃燒室，其特征在于，所述火焰筒外壁的后部設(shè)置有火焰筒外壁摻混孔，所述火焰筒內(nèi)壁的后部設(shè)置有火焰筒內(nèi)壁摻混孔，摻混用氣分別從火焰筒外壁摻混孔和火焰筒內(nèi)壁摻混孔進(jìn)入火焰筒，以控制燃燒室出口溫度分布。