[發明專利]一種火焰穩定器

有效

• 申請號: 201811545491.2
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109579052B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 李子萬
• 申請（專利權）人: 李子萬
• 主分類號: F23R3/20
• 分類號: F23R3/20
• 代理公司: 北京市京師律師事務所 11665
• 代理人: 高曉麗

本發明公開了一種可用于航空發動機加力燃燒室等的火焰穩定器，包括安裝在主流流道內的射流裝置，射流裝置上設有噴射口，噴射口的形狀呈縫隙狀；或者，噴射口的形狀呈圓孔狀，圓孔狀噴射口有多個，多個圓孔狀噴射口至少分為兩組，每組圓孔狀噴射口垂直于主流流向方向分布，相鄰兩組圓孔狀噴射口交錯分布。該火焰穩定器通過射流裝置在主流中沿一定角度噴射連續射流，射流在主流中形成氣動屏障，進而在氣動屏障后形成回流區，回流區可有效進行火焰的穩定，故又稱為射流火焰穩定器。該火焰穩定器耐高溫抗變形、燃燒效率高、壓力損失小、紅外輻射弱，可形成連續、有效和穩定的氣動屏障，回流區大，火焰穩定效果好，燃燒穩定邊界寬。

技術領域

本發明涉及燃燒設備，尤其涉及一種火焰穩定器。

背景技術

傳統航空渦輪發動機加力燃燒室的火焰穩定器一般采用非流線的鈍體火焰穩定器，例如V形鈍體火焰穩定器。而后，在V形鈍體火焰穩定器基礎上又發展出來了吸入式火焰穩定器、蒸發式火焰穩定器、雙V形火焰穩定器以及沙丘駐渦火焰穩定器。火焰穩定器通過在來流中制造一個回流區，以降低來流速度、加強油氣混合，并使高溫燃燒產物回流以持續對來流未燃的可燃混合物進行點燃而達到穩定火焰的效果。現有的火焰穩定器壁溫不均勻，易產生結構變形；且燃燒效率低，火焰長，造成燃燒室長度大；非加力狀態下壓力損失大；紅外輻射強；而現有氣動火焰穩定器由于使用離散的孔狀噴射口進行流體噴射，無法形成連續、有效且穩定的氣動屏障，導致火焰穩定器的回流區小，火焰穩定效果差，燃燒穩定邊界窄。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種火焰穩定器。該火焰穩定器耐高溫抗變形、燃燒效率高、壓力損失小、紅外輻射弱，可形成連續、有效和穩定的氣動屏障，使得火焰穩定器的回流區大，火焰穩定效果好，燃燒穩定邊界寬。

為了解決上述技術問題，本發明的一種火焰穩定器，包括安裝在主流流道內的射流裝置，射流裝置上設有噴射口，噴射口的形狀呈縫隙狀，該噴射口為縫隙狀噴射口；或者，噴射口的形狀呈圓孔狀，該噴射口為圓孔狀噴射口，圓孔狀噴射口有多個，多個圓孔狀噴射口至少分為兩組，每組圓孔狀噴射口沿射流裝置周向或長度方向分布；相鄰兩組圓孔狀噴射口交錯分布。

進一步地，射流裝置為射流管，射流管呈圓柱形、橢圓柱形或棱柱形；射流管的中心軸線與主流流道的延伸方向平行或垂直；射流管側壁或頂壁上設置有縫隙狀噴射口，縫隙狀噴射口長度的延伸方向與主流流道的延伸方向垂直。

進一步地，射流裝置為射流板，射流板的底面和頂面上設置有縫隙狀噴射口，縫隙狀噴射口長度的延伸方向與主流流道的延伸方向垂直。

進一步地，射流裝置包括至少一個縫隙狀噴射口；或者，射流裝置包括多個圓孔狀噴射口。

進一步地，噴射口近射流管頂部的側壁和噴射口遠離射流管頂部的側壁水平相對；并且，噴射口為收斂狀，噴射口的寬度從射流裝置內壁至射流裝置外壁逐漸縮小；或者，噴射口為擴張狀，噴射口的寬度從射流裝置內壁至射流裝置外壁逐漸增大；或者，噴射口為拉瓦爾狀，噴射口的寬度從射流裝置內壁至射流裝置外壁先逐漸縮小再逐漸增大。

進一步地，噴射口近射流管頂部的側壁高于遠離射流管頂部的側壁，噴射口從射流裝置內壁指向所述射流裝置外壁的軸線方向與主流流動方向成鈍角，噴射口的兩側壁斜向相對；并且，噴射口為收斂狀，噴射口的寬度從射流裝置內壁至射流裝置外壁逐漸縮小；或者，噴射口為擴張狀，噴射口的寬度從射流裝置內壁至射流裝置外壁逐漸增大；或者，噴射口為拉瓦爾狀，噴射口的寬度從射流裝置內壁至射流裝置外壁先逐漸縮小再逐漸增大。

進一步地，噴射口近射流管頂部的側壁低于遠離射流管頂部的側壁，噴射口從射流裝置內壁指向所述射流裝置外壁的軸線方向與主流流動方向成銳角，噴射口的兩側壁斜向相對；并且，噴射口為收斂狀，噴射口的寬度從射流裝置內壁至射流裝置外壁逐漸縮小；或者，噴射口為擴張狀，噴射口的寬度從射流裝置內壁至射流裝置外壁逐漸增大；或者，噴射口為拉瓦爾狀，噴射口的寬度從射流裝置內壁至射流裝置外壁先逐漸縮小再逐漸增大。