[发明专利]一种双油路四旋流预膜式主燃级的预混预蒸发低污染燃烧室

权利要求书

1.一种双油路四旋流预膜式主燃级的预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：燃烧室采用中心分级燃烧方案，分为预燃级（15）和双油路主燃级（14），燃油杆（16）供给燃烧室所有燃油，燃油分为三路，包括预燃级油路（20），主燃级一级油路（21）及主燃级二级油路（22）；所述双油路主燃级（14）通过头部整体端壁（19）与火焰筒外壁（8）和火焰筒内壁（9）固定，预燃级（15）通过隔离段（17）与双油路主燃级（14）连接，并与双油路主燃级（14）同心；所述的双油路主燃级（14）采用四级旋流结构，由主燃级一级雾化轴向旋流器（31）、主燃级二级雾化轴向旋流器（32）、主燃级外旋流器（33）、主燃级内旋流器（34）、主燃级一级燃油预膜板（35）、主燃级二级燃油膜板（36）和主燃级外壁（37）组成；主燃级二级雾化轴向旋流器（32）、主燃级外旋流器（33）及主燃级外壁（37）通过焊接形成主燃级外环整体，再通过主燃级外壁（37）和燃烧室头部端壁（19）连接到燃烧室头部；主燃级一级雾化轴向旋流器（31）和主燃级内旋流器（34）焊接成整体，然后通过主燃级一级雾化轴向旋流器（31）叶片外缘和主燃级集油环（42）内壁焊接成一个整体，构成双油路主燃级内环部分，主燃级集油环（42）外圆柱面和主燃级二级雾化轴向旋流器（32）内环面是安装配合面；集油环内端壁（52）、集油环外端壁（51）和主燃级集油环（42）内、外壁面焊接，构成内、外两个集油槽，分别是：一级燃油集油槽（45）和二级燃油集油槽（46）；在主燃级集油环（42）外壁面上有主燃级二级燃油喷射孔（39），喷射孔通过主燃级二级燃油分配孔（47）和二级燃油集油槽（46）连通；主燃级集油环（42）内壁面上有主燃级一级燃油喷射孔（38），喷射孔通过主燃级一级燃油分配孔（48）和一级燃油集油槽（45）连通；主燃级集油环（42）和燃油杆（16）在主燃级一级集油槽进油孔（43）、主燃级二级集油槽进油孔（44）位置处通过焊接成一个整体；预燃级燃油通过燃油杆（16）的预燃级油路（20）流进预燃级燃油喷嘴（23）中；双油路主燃级（14）燃油分别经过燃油杆（16）的主燃级一级油路（21）和主燃级二级油路（22）分别进入主燃级集油环（42）的一级燃油集油槽（45）和二级燃油集油槽（46），再经由一级燃油喷射孔（38）及二级燃油喷射孔（39）分别喷入主燃级一级燃油雾化通道（40）和主燃级二级燃油雾化通道（41）中，一部分燃油在旋转气流作用下雾化蒸发，一部分燃油在主燃级一级燃油预膜板（35）和主燃级二级燃油膜板（36）上形成一级油膜（28）和二级油膜（29）；主燃级一级燃油预膜板（35）的油膜在主燃级一级雾化轴向旋流器（31）的旋转气流与主燃级内旋流器（34）旋流气流共同作用下雾化破碎，主燃级二级燃油预膜板（36）的油膜在主燃级二级雾化轴向旋流器的旋转气流（32）与主燃级外旋流器（33）旋流气流共同作用下雾化破碎；在航空发动机慢车、进场等工况只有主燃级一级燃油喷射孔（38）处于喷油工作状况，而在航空发动机爬升、起飞大工况主燃级两级油路均处于工作状态；主燃级内的油雾在预混预蒸发段与空气掺混蒸发形成均匀混合可燃气，以一定的旋流形式进入火焰筒进行预混燃烧。

2.根据权利要求1所述的一种双油路四旋流预膜式主燃级的预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述预燃级（15）采用的旋流器的级数为1≤n≤3；每级旋流器采用旋流器的结构是轴向旋流器，或是径向旋流器，或是切向旋流器；当预燃级（15）的级数n=1时，旋流器直接与隔离段（17）连接；当预燃级（15）的级数1<n≤3时，各级旋流器先连接成一个整体，再与隔离段（17）连接；当预燃级（15）的级数1<n≤3时，各级旋流器的旋流方向或是同旋，或是反旋。

3.根据权利要求1所述的一种双油路四旋流预膜式主燃级的预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述预燃级燃油喷嘴（23）结构是压力雾化喷嘴、气动雾化喷嘴或组合式喷嘴，喷嘴流量数在8～22kg/(hr·MPa^0.5)之间。

4.根据权利要求1所述的一种双油路四旋流预膜式主燃级的预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述双油路主燃级（14）中的主燃级一级雾化轴向旋流器（31）与主燃级二级雾化轴向旋流器（32）结构是轴向旋流器；主燃级外旋流器（33）结构是轴向旋流器，或是径向旋流器，或是切向旋流器；主燃级内旋流器（34）结构是径向旋流器，或是切向旋流器。