[發明專利]燃燒器

有效

• 申請號: 202110370297.0
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113074367B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 齊飛;夏溪;任勇智
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/64;F23D14/46;F23D14/78
• 代理公司: 上海上谷知識產權代理有限公司 31342
• 代理人: 蔡繼清

本發明公開了一種燃燒器。本發明中，燃燒器包括：外殼，外殼具有內腔，外殼的頭端處設有與內腔相通的進口，外殼的尾端處設有與內腔相通的出口；葉輪，設置在外殼內，與外殼的尾端相對設置，且葉輪位于進口和出口之間；葉輪具有周向設置的葉片，且相鄰的兩個葉片之間具有間隔區；擋隔件，設置在內腔內，并位于進口和葉輪之間；且擋隔件上具有通孔，通孔沿外殼的尾端和頭端方向延伸；以及，分流件，設置在內腔內，并覆蓋葉輪朝向外殼的頭端的一側；分流件至少部分與外殼的內壁隔開形成氣流通道，且氣流通道通過間隔區與出口相連通。與現有技術相比，使得燃燒器中保持較好的層流條件，可過濾掉燃燒器中氣流的復雜渦系。

技術領域

本發明涉及發動機燃燒領域，特別涉及一種燃燒器。

背景技術

流體機械中，旋流流動具有廣泛的應用，旋流流動對于摻混、分離以及火焰穩定的促進。其中，旋流流動在燃燒室內部誘導得到的渦系結構對于火焰穩定具有重要作用。研究結果表明旋流在開敞空間內的流動為螺旋形，并且在螺旋流動的中心由于逆壓梯度的存在導致該區域具有逆向速度，該區域會在燃燒時誘導高溫產物與新鮮混合物摻混，點燃新鮮混氣保持穩定燃燒，因此旋流燃燒在航空發動機以及燃氣輪機等燃燒室內具有廣泛應用。

旋流燃燒器對于旋流流動與旋流燃燒的基礎研究依然具有重要意義，如今實驗室和工業應用中的旋流燃燒器大部分在高速強湍流與較大的進口流量下工作，下游流場存在許多額外因素的影響。燃燒器中的多種整流方式的組合使用使得空氣或混氣在進入旋流葉片前會發生流動分離或者生成復雜渦系，無法較好的獨立研究旋流流動的渦系結構。

發明內容

本發明的目的在于提供一種燃燒器，使得燃燒器中保持較好的層流條件，可過濾掉燃燒器中氣流的復雜渦系。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種燃燒器，包括：

外殼，所述外殼具有內腔，所述外殼的頭端處設有與所述內腔相通的進口，所述外殼的尾端處設有與所述內腔相通的出口；

葉輪，設置在所述外殼內，與所述外殼的尾端相對設置，且所述葉輪位于所述進口和所述出口之間；所述葉輪具有周向設置的葉片，且相鄰的兩個所述葉片之間具有間隔區；

擋隔件，設置在所述內腔內，并位于所述進口和所述葉輪之間；且所述擋隔件上具有通孔，所述通孔沿所述外殼的尾端和頭端方向延伸；以及，

分流件，設置在所述內腔內，并覆蓋所述葉輪朝向所述外殼的頭端的一側；所述分流件至少部分與所述外殼的內壁隔開形成氣流通道，且所述氣流通道通過所述間隔區與所述出口相連通。

在一實施例中，所述擋隔件沿所述內腔的截面設置在所述內腔內，并與所述外殼的內壁相連。

在一實施例中，所述外殼具有進段殼體和出段殼體；且所述進口設在所述進段殼體上，所述出口設置在所述出段殼體上；

所述進段殼體中至少設置有一個所述擋隔件。

在一實施例中，所述進段殼體內的腔室具有內徑相等的第一腔部，以及與所述第一腔部相連通的第二腔部，且所述第二腔部的內徑朝向所述出段殼體方向逐漸減小；其中，所述第二腔部的內壁與所述第一腔部的內壁連接處順滑過渡。

在一實施例中，所述分流件具有與所述葉輪相連的分流部，以及與所述分流部相連的延伸部，且所述延伸部與所述擋隔件相連。

在一實施例中，所述外殼的尾端設有所述出口；所述分流部朝向所述葉輪的一側具有朝向所述出口中凸出的出口錐。

在一實施例中，所述出口錐的頂端為圓弧端。

在一實施例中，所述出口錐與所述分流部連接處為圓弧過渡，且所述出口錐的壁面為圓弧壁面。