[發明專利]一種三級的旋流裝置

在審

• 申請號: 201811536638.1
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109611890A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 趙傳亮;閆東博;白瑞強;齊健
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: F23R3/38
• 分類號: F23R3/38;F23R3/28;F23R3/18
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本申請屬于燃氣輪機旋流裝置設計技術領域領域，具體涉及一種三級的旋流裝置，包括一級旋流裝置，套設在一級旋流裝置外周的二級旋流裝置；一級旋流裝置與燃油噴嘴連接；以及，還包括三級旋流裝置，套設在二級旋流裝置外周，且與火焰筒連接；其中，一級旋流裝置及二級旋流裝置用以向火焰筒內引入空氣，該空氣稱為回流空氣；回流空氣用以將自燃油噴嘴噴入火焰筒內的燃油物化，并在火焰筒內產生回流區；三級回流裝置能夠向火焰筒內引入空氣，該空氣稱為摻混空氣；摻混空氣沿火焰筒內壁流動，自火焰筒的主燃區外周及后部進入主燃區。

技術領域

本申請屬于燃氣輪機旋流裝置設計技術領域，具體涉及一種三級的旋流裝置。

背景技術

隨著技術的發展進步，飛機、輪船對大推動/功率燃氣輪機的需求越來越迫切，燃氣輪機獲得大推力/功率需要高溫升燃燒室，獲得當前所需求的大推力/功率預計燃燒室溫升需達到1100-1300K，其溫升能力相較于現有常規溫升燃燒室具有大幅度的提高。

現有燃氣輪機燃燒室多采用雙級旋流燃燒技術，其將雙旋流裝置設置在燃燒室火焰筒5頭部，如圖1所示，雙旋流裝置由一級旋流裝置、二級旋流裝置組成；其中，一級旋流裝置與燃油噴嘴4連接；二級旋流裝置套設在一級旋流裝置外周，且與火焰筒5連接；一級旋流裝置及二級旋流裝置將空氣引入火焰筒5內，自一級旋流裝置及二級旋流裝置引入火焰筒5中的空氣將自燃油噴嘴4噴入的燃油進行霧化，并在火焰筒5內產生回流區以穩定燃燒。

為提高燃燒室的溫升，需要燃油噴嘴4向燃燒室火焰筒5內噴入更多的燃油，火焰筒5內燃油量的提高，易造成火焰筒5內主燃區過于富油，富油燃燒易產生大量的碳粒子，導致燃燒室排出大量的可見煙，其一方面產生大量污染，另一方面對設備的隱身性能造成影響。

現有采用雙級旋流燃燒技術的燃燒室，為克服上述燃燒室產生大量可見煙的問題，通常的采用的設計是，增加雙旋流裝置的流通面積，以增加引入火焰筒5內的空氣，以更多的空氣量與火焰筒5內的燃油進行摻混，對燃油進行霧化，改變火焰筒5內富油燃燒狀態。采用上述技術在一定程度上能夠滿足燃燒室高溫升的需求，但其使燃燒室的燃燒性能變壞，尤其是影響燃燒室在慢車狀態下的穩定性。

因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

發明內容

本申請的目的是提供一種三級的旋流裝置，以克服或減輕上述至少一方面的缺陷。

本申請的技術方案是：

一種三級形式旋流裝置，包括一級旋流裝置，套設在一級旋流裝置外周的二級旋流裝置；一級旋流裝置與燃油噴嘴連接；

以及，

還包括三級旋流裝置，套設在二級旋流裝置外周，且與火焰筒連接；

其中，

一級旋流裝置及二級旋流裝置用以向火焰筒內引入空氣，該空氣稱為回流空氣；

回流空氣用以將自燃油噴嘴噴入火焰筒內的燃油物化，并在火焰筒內產生回流區；

三級回流裝置能夠向火焰筒內引入空氣，該空氣稱為摻混空氣；

摻混空氣沿火焰筒內壁面流動，自火焰筒的主燃區外周及后部進入主燃區。

根據本申請的至少一個實施例，三級旋流裝置為徑向旋流裝置。

根據本申請的至少一個實施例，二級旋流裝置為徑向旋流裝置。

根據本申請的至少一個實施例，一級旋流裝置為徑向旋流裝置。

根據本申請的至少一個實施例，一級旋流裝置為軸向旋流裝置或為斜切旋流裝置。