[發明專利]一種基于旋流器噴注的旋轉爆震燃燒室

有效

• 申請號: 202110990039.2
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113685843B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 肖俊峰;王致程;王瑋;高松;王峰;李曉豐;胡孟起
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F23R3/38
• 分類號: F23R3/38
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種基于旋流器噴注的環形旋轉爆震燃燒室，其特征在于，包括氧化劑供給腔、燃料供給腔、旋流噴嘴和環形燃燒腔；

所述的氧化劑供給腔位于燃燒室頭部，采用環腔形結構，氧化劑供給腔出口是沿周向均布的氧化劑供給孔，氧化劑供給孔的軸線方向與燃燒室軸線方向平行；

燃料供給腔位于燃燒室頭部，燃料供給腔的圓弧面上布置了燃料供給孔，燃料供給孔的法線方向與燃燒室徑向相同，燃料供給孔與旋流噴嘴之間通過燃料供給彎管連接；

環形燃燒腔位于旋流噴嘴出口一側，由燃燒室外環和燃燒室內柱組成，燃燒室外環靠近內壁面一側以及燃燒室內柱靠近外壁面一側，均布置了氣膜孔和冷卻氣體供給腔；

旋流噴嘴位于氧化劑供給孔中，其由旋流葉片、燃料噴注孔和旋流器燃料腔組成，旋流葉片位于氧化劑供給孔與旋流器燃料腔之間，旋流器燃料腔位于旋流葉片內側，入口端面與燃料供給彎管連接，出口端面與旋流葉片出口端面平齊，燃料噴注孔位于旋流器燃料腔出口端面，沿周向均勻分布；

燃料供給彎管為空心圓管結構，與燃料供給孔連接的一端為入口段，其軸線方向與燃燒室徑向一致；與旋流器燃料腔連接的一端為出口段，其軸線方向與燃燒室軸向一致，入口段與出口段之間采用1/4圓弧過渡，燃料供給彎管的直圓管段長度大于10倍的圓管外徑；

每個旋流噴嘴上均包含10個旋流葉片，沿周向均勻分布，旋流葉片入口段進行倒圓角處理，旋流葉片入口段兩側壁面均為平面，為實現氣流的旋流流動，旋流葉片出口段兩側壁面則為圓弧面，且圓弧面出口方向與燃燒室軸向呈30°夾角，為防止氣流在葉片尾緣處形成回流區，造成氣體的流動損失，旋流葉片尾緣的厚度接近于0；

氣膜孔分別布置在燃燒腔外壁面和燃燒腔內壁面上，沿燃燒腔軸向均布有8列，沿周向均布了30排，即燃燒腔外壁面和燃燒腔內壁面上均分布了240個氣膜孔，氣膜孔的軸線方向與燃燒室軸向的夾角為30°。

2.根據權利要求1所述的一種基于旋流器噴注的環形旋轉爆震燃燒室，其特征在于，氧化劑供給孔為直圓孔結構，為減小氣流在直圓孔入口處的流動損失，入口處壁面進行了導圓角處理。

3.根據權利要求1所述的一種基于旋流器噴注的環形旋轉爆震燃燒室，其特征在于，旋流噴嘴與氧化劑供給孔的配合方式為過渡配合。

4.根據權利要求1所述的一種基于旋流器噴注的環形旋轉爆震燃燒室，其特征在于，燃燒室外環采用圓環形結構，燃燒室內環采用圓柱形結構。

5.根據權利要求1所述的一種基于旋流器噴注的環形旋轉爆震燃燒室，其特征在于，燃料噴注孔軸線方向與燃燒室軸向的夾角為45°。