[發明專利]一種主燃區徑向流動燃燒室及油氣摻混方法

有效

• 申請號: 201711232682.9
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108151069B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 張韜;趙偉;陳寶延
• 申請（專利權）人: 北京動力機械研究所
• 主分類號: F23R3/52
• 分類號: F23R3/52;F23R3/12
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

1.一種主燃區徑向流動燃燒室，其特征在于，所述燃燒室為全環型燃燒室，包括外火焰筒(1)、燃燒室外機匣(3)、甩油盤(5)、燃燒室內機匣(9)和內火焰筒(11)；所述燃燒室外機匣(3)、燃燒室內機匣(9)、外火焰筒(1)和內火焰筒(11)固定在發動機內部，發動機工作時為靜止；所述甩油盤(5)固定在發動機高壓軸上，位于外火焰筒(1)和內火焰筒(11)之間；發動機工作時，甩油盤(5)隨高壓軸旋轉；甩油盤(5)上均勻布置6個旋流器，旋流器由旋流室(6)和燃油噴口(7)組成，其中，燃油噴口(7)為旋流室(6)的出口，外火焰筒(1)、內火焰筒(11)均由有一定曲率的型面組成，在外火焰筒(1)壁面上開有外火焰筒主燃孔(2)、外火焰筒預混孔(4)，在內火焰筒(11)壁面上開有內火焰筒主燃孔(10)和內火焰筒預混孔(8)，發動機工作時，氣流通過向外火焰筒主燃孔、內火焰筒主燃孔、外火焰筒預混孔和內火焰筒預混孔射流形成火焰筒頭部燃燒組織結構，外火焰筒主燃孔(2)的開孔原則為與水平面的夾角為45°；外火焰筒預混孔(4)的開孔原則為與水平面的夾角為45°；內火焰筒主燃孔(10)的開孔原則為與水平面的夾角為60°；內火焰筒預混孔(8)的開孔原則為與水平面的夾角為60°；當發動機工作時，氣流壓縮后進入外火焰筒(1)與燃燒室外機匣(3)之間形成的外環通道、內火焰筒(11)與燃燒室內機匣(9)之間形成的內環通道分成兩股，從內環通道看向外環通道時，甩油盤(5)為順時針旋轉，外火焰筒主燃孔(2)、外火焰筒預混孔(4)、內火焰筒主燃孔(10)和內火焰筒預混孔(8)均向下傾斜開孔。

2.如權利要求1所述的燃燒室，其特征在于，所述燃油噴口(7)的直徑為0.4mmˉ1mm。

3.如權利要求1所述的燃燒室，其特征在于，由所述旋流室(6)和燃油噴口(7)組成的旋流器通過螺紋結構安裝固定在甩油盤(5)上。

4.如權利要求1所述的燃燒室，其特征在于，所述火焰筒頭部軸向長度L不大于80mm，火焰筒頭部高度不大于100mm。

5.如權利要求1所述的燃燒室，其特征在于，所述外火焰筒(1)壁面上布置位于同一水平面上的一排外火焰筒主燃孔(2)，共36個，各孔直徑為8mm。

6.如權利要求1所述的燃燒室，其特征在于，所述外火焰筒(1)壁面上布置位于同一水平面上的一排外火焰筒預混孔(4)，共72個，外火焰筒預混孔(4)直徑為3mm。

7.如權利要求1所述的燃燒室，其特征在于，所述內火焰筒(11)壁面上布置位于同一水平面上的一排內火焰筒主燃孔(10)，共36個，各孔直徑為8mm。

8.如權利要求1至7中任一項所述的燃燒室，其特征在于，所述內火焰筒(11)壁面上布置位于同一水平面上的一排內火焰筒預混孔(8)，共72個，內火焰筒預混孔(8)直徑為3mm。

9.一種利用權利要求1至8中任一項所述的燃燒室實現的油氣摻混方法，包括以下步驟：當發動機工作時，氣流壓縮后進入外火焰筒(1)與燃燒室外機匣(3)之間形成的外環通道、內火焰筒(11)與燃燒室內機匣(9)之間形成的內環通道分成兩股，一股由外火焰筒主燃孔(2)和外火焰筒預混孔(4)進入火焰筒頭部，另一股通過內火焰筒主燃孔(10)和內火焰筒預混孔(8)進入火焰筒頭部，這兩股氣流與甩油盤(5)進入火焰筒的油氣共同作用形成了氣流漩渦，燃油往甩油盤(5)內壁面噴射，噴射的燃油通過與甩油盤(5)共同旋轉形成一層貼壁油膜，在離心力的作用下，該油膜進入旋流室(6)，旋流室(6)內部燃油沿著旋流室(6)內壁面旋轉，在離心力和科氏力的共同作用下通過燃油噴口(7)噴出，油氣摻混后進行燃燒，形成燃燒組織。