[實用新型]鈍體結構穩燃燃燒室

有效

• 申請號: 201921568344.7
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN211119489U
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 席中亞;黑少華;張飛豹;李明明
• 申請（專利權）人: 廣東省航空航天裝備技術研究所
• 主分類號: F23R3/38
• 分類號: F23R3/38;F23R3/42
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 高潔

本實用新型提供了一種鈍體結構穩燃燃燒室，包括燃燒室室壁和鈍體甩油盤，鈍體甩油盤上設置有鈍體結構，鈍體結構沿遠離甩油盤本體的方向呈外擴狀；鈍體結構與燃燒室室壁上的甩油盤擋環保持一定間隙，于間隙處形成進氣通道。燃油在甩油盤集油腔內受離心作用而增壓，并通過集油腔底部的燃油噴射孔噴入燃燒室內，完成霧化和與空氣的摻混。空氣通過上述進氣通道進入燃燒室后在鈍體甩油盤后形成回流區流場結構，回流區內部流速較低，且能夠誘發高溫燃氣回流，因此能夠顯著提高甩油盤燃燒室頭部火焰燃燒穩定性，有利于甩油盤燃燒室的地面和高空貧油熄火特性。并且，回流區的存在能夠增加氣流在燃燒室內的停留時間，因此有助于提高甩油盤燃燒室的燃燒效率。

技術領域

本實用新型涉及發動機燃燒室技術領域，特別是涉及一種鈍體結構穩燃燃燒室。

背景技術

目前，低成本、高性能的航空發動機燃燒室技術應經成為中小型渦噴、渦扇和渦槳發動機的發展方向和關鍵技術之一。為了降低中小型發動機燃燒室成本，一方面應該在保證燃燒室性能基礎上降低燃燒室本身制造成本，另一方面還應盡可能簡化發動機燃油系統復雜度。甩油盤燃燒室是一種能夠同時滿足上述要求的設計構型，它能夠利用轉軸旋轉對燃油進行增壓，從而大大降低對燃油系統的要求；同時，相比旋流器、離心噴嘴等精密加工件，該燃燒室結構簡單，能顯著降低加工成本。甩油盤燃燒室廣泛應用于美國Williams公司、Honeywell公司、Teledyne公司和法國Turbomeca公司的中小推力渦噴、渦扇或渦槳發動機產品上，如FJ44系列渦扇發動機、J402系列渦噴發動機等。

US5323602專利介紹了一種甩油盤燃燒室，該燃燒室的甩油盤安裝在發動機主軸上，并隨主軸一起旋轉。燃油管通過離心葉輪和火焰筒之間的空間將燃油供入集油環中，并通過集油環上的小孔沿徑向噴射出來，被甩油盤內側的槽道捕獲。燃油在甩油盤內側槽道內由于高速旋轉離心作用被增壓到較高壓力，并通過甩油盤槽道底部的小孔噴入燃燒室，完成霧化并與空氣進行摻混。US7036321將燃油集油環噴射孔方向由徑向改變為軸向；US7942006則主要針對甩油盤燃燒室火焰筒壁面多斜孔冷卻進行了保護；US4232526針對甩油盤上燃油噴射孔進行了改進，從而改善燃油在燃燒室內的分布特性，實現燃燒室的高強度燃燒；CN108150292A專利將甩油盤上的燃油噴射孔設計為兩排，且兩排孔具有一定夾角，從而在燃燒室內實現較寬的霧化錐角；CN108151066A專利通過在甩油盤上安裝離心噴嘴組件，使得甩油盤能夠獲得類似離心噴嘴的霧化特性。

從以上分析可以看出，針對甩油盤燃燒室的改進主要著眼于甩油盤霧化方式上的改進，對于燃燒室內流動組織及其與燃油霧錐的匹配方面改進較少，導致燃燒室的貧油熄火特性不佳和燃燒效率較低，仍有很大的改善空間。

實用新型內容

基于此，有必要針對目前的發動機燃燒室所存在的貧油熄火特性不佳和燃燒效率較低的問題，提供一種鈍體結構穩燃燃燒室。

上述目的通過下述技術方案實現：

一種鈍體結構穩燃燃燒室，包括燃燒室室壁和鈍體甩油盤，所述鈍體甩油盤包括：甩油盤本體、鈍體結構、集油腔和燃油孔，所述鈍體甩油盤具有第一軸線，所述鈍體結構沿遠離所述第一軸線且遠離所述甩油盤本體的方向呈外擴狀；所述燃燒室室壁上設有甩油盤安裝區和甩油盤擋環，所述鈍體甩油盤設置于所述甩油盤安裝區，所述燃燒室室壁和鈍體甩油盤包圍形成燃燒室，所述鈍體甩油盤與所述甩油盤擋環形成進氣通道，所述燃燒室與所述集油腔位于所述甩油盤本體兩側，并通過所述燃油孔連通。

在其中一個實施例中，所述鈍體結構形成所述進氣通道的表面為圓柱面、圓錐面或圓臺面的一部分。

在其中一個實施例中，所述鈍體結構形成所述進氣通道的表面為光滑連續曲面。

在其中一個實施例中，所述甩油盤本體異于所述鈍體結構的一側面設置有凸起結構，所述凸起結構上設置有通氣孔，所述通氣孔貫穿所述甩油盤本體，并連通所述燃燒室和集油腔。