[发明专利]一种主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室

权利要求书

1.一种主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室，包括燃烧室头部、火焰筒、燃烧室内环通道(25)、燃烧室外环通道(24)、喷油杆(21)及机匣，喷油杆(21)安装在机匣(6)上，燃烧室头部通过喷油杆(21)与机匣相连，而燃烧室头部、燃烧室内环通道(25)和燃烧室外环通道(24)按空气流量分配规律设计，所述喷油杆(21)设置有值班级离心喷嘴(7)和主级供油管(15)的双油路管道，其特征在于：所述燃烧室头部为圆形双环腔结构，分为值班级/副模(1)和主级/主模(2)两部分，且所述主级(2)环绕在值班级(1)的外环；所述值班级包括一级轴向旋流器(8)、二级轴向旋流器(9)、套筒(10)和值班级收扩段(20)，一级轴向旋流器(8)与二级轴向旋流器(9)旋向可以相同也可以相反，所述一级轴向旋流器(8) 环绕在离心喷嘴(7)外面，而二级轴向旋流器(9) 环绕在一级轴向旋流器(8) 的外面，所述一级轴向旋流器(8)与二级轴向旋流器(9)之间连接值班级收扩段(20)，且值班级收扩段(20)位于一级轴向旋流器(8)的出口处，而套筒(10)设置在二级轴向旋流器(9)的外面；主级包括主级旋流器(11)、主级供油管（15）、集油腔(16)、燃油直射式喷口(17)、主级收扩段(12)以及主级预混环腔(22)，所述主级旋流器(11)环绕在套筒(10)的外面，且喷油杆(21)、主级供油管（15）、集油腔(16)、燃油直射式喷口(17)、主级旋流器(11)、主级预混环腔(22)依次连接，且燃油直射式喷口17布置在主级旋流器11的叶片通道中，同时所述主级收扩段(12)设置在主级预混环腔(22)的出口。

2.根据权利要求1所述主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述主级和值班级之间设置有头部内环冷却组件(3)，空气经头部内环冷却组件(3)上的头部内环冷却小孔(18)进入，对头部内环档溅盘(19)进行冲击冷却；而所述主级和火焰筒之间设置有头部外环冷却组件(4)，空气经头部外环冷却组件(4)上的头部外环冷却小孔(13)进入，对头部外环档溅盘(14)进行冲击冷却。

3.根据权利要求2所述主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述一级轴向旋流器(8)的叶片、值班级收扩段与二级轴向旋流器(9)的叶片通过整体机械加工、整体铸造或焊接等方式加工形成，套筒(10)与值班级档溅盘(19)和头部内环冷却组件(3)焊接相联，头部内环冷却组件(3)与主级(2)通过焊接相联或通过螺栓相联，主级(2)与头部外环冷却组件(4)相互焊接或螺栓连接，主级集油腔与主级(2)可以通过焊接或螺栓相互连接。

4.根据权利要求3所述主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述燃油直射式喷口(17)在圆环上的分布数量为6～36个。

5.根据权利要求4所述主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述值班级一级轴向旋流器(8)的旋流角度为20°～45°，一级轴向旋流器(8)的叶片数目为8～16片，且一级轴向旋流器(8)叶片的旋向沿气流方向可为顺时针或逆时针，原则上与喷雾旋向相反；所述值班级二级轴向旋流器(9)叶片安装角为25°～45°，叶片数目为8～20；二级轴向旋流器(9)叶片旋流安装角度与一级轴向旋流器(8)叶片旋流安装角度相反或相同。

6.根据权利要求5所述主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述套筒(10)的扩张角度为8°～20°。

7.根据权利要求6所述主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述主级旋流器(11)为径向旋流器或轴向旋流器；所述径向旋流器叶片安装角为40°～60°，叶片数目为12～40；所述轴向旋流器叶片安装角为30°～70°，叶片数目为6～48。

8.根据权利要求7所述主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述燃烧室头部的空气量占燃烧室总空气量的50％～85％，其中主燃级占头部空气量的60％～90％，预燃级占头部空气量的10％～40％。

9.根据权利要求8所述主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述火焰筒(5)的冷却采用全覆盖气膜冷却、冲击发散冷却或是其它复合冷却方式，所述火焰筒后部根据实际需要布置有多个掺混孔。