[发明专利]一种ω型火焰筒

说明书

技术领域

本发明属于涡轮发动机技术领域，具体涉及一种ω型火焰筒。

背景技术

在微型涡轮发动机的环形折流燃烧室中，工作原理是空气和雾化的燃油进入火焰筒，燃油在火焰筒内和空气燃烧，放出热量。现有的环形折流燃烧室由机匣、火焰筒、套筒、甩油盘组成，结构如图1所示：火焰筒由外环103和内环105组成；机匣101和外环103组成外环腔，外环腔中的空气通过外环上的孔进入火焰筒；套筒106和内环105组成内环腔，空气经过内环上的孔进入火焰筒；甩油盘102将燃油从离散的油孔甩出，进入火焰筒内区域104雾化、并和空气燃烧，放出热量。

现有的环形折流燃烧室火焰筒不能满足微型涡轮发动机的需求。微型涡轮发动机有结构紧凑、低成本、零件少的特点。由于受整机结构尺寸限制，现有的火焰筒不能在很小的空间保证燃油的雾化、蒸发以及充分的燃烧，导致燃烧室效率低。现有的环形折流燃烧室使用甩油盘上离散的油孔向火焰筒内甩油，在火焰筒内形成温度高点，影响了火焰筒内温度场的均匀性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何为微型涡轮发动机环形折流燃烧室设计一种ω型火焰筒，保证在很小的空间保证燃油雾化质量；保证燃油在火焰筒内能快速蒸发并充分燃烧性，保证燃烧效率；保证火焰筒内温度场的均匀性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种ω型火焰筒，其包括：外环3、外环气孔4、内环9、内环气孔10、套筒7、燃烧室机匣1、环形缝隙2；

其中，燃烧室机匣1和外环3形成外环气腔，套筒7和内环9形成内环气腔；外环3和内环9组成火焰筒；外环3上分布有外环气孔4，内环9上分布有内环气孔10；外环气腔和内环气腔中的空气通过外环气孔4和内环气孔10进入火焰筒，燃油通过环形缝隙2进入火焰筒；燃油和空气在火焰筒内燃烧；外环3朝向燃烧室前端面方向形成有a弧面结构；内环9弧面由b弧面、c弧面组成，且b弧面和c弧面之间形成有内环突起6；所述a弧面、b弧面、c弧面形成ω型结构；

其中，外环3的a弧面和内环9的b弧面、c弧面形成ω型结构；a弧面的弧度在0.4π-0.5π之间，半径在60mm-70mm之间，a弧面左侧点和燃烧室机匣1的距离在100mm-110mm之间，a弧面右侧点和燃烧室机匣1的距离在10mm-15mm之间；b弧面的弧度在0.3π-0.4π之间，半径在50mm-60mm之间，b弧面左侧点和a弧面左侧点高度相同，水平距离在50mm-60mm之间，b弧面右侧点和燃烧室机匣1的距离在40mm-50mm之间；c弧面的弧度在0.9π-π之间，半径在50mm-60mm之间，c弧面左侧点和b弧面右侧点高度相同，水平距离在10mm-15mm之间，c弧面右侧点和燃烧室机匣1的距离在30mm-40mm之间；

该ω型结构用来延长燃油火焰筒内的停留时间，保证燃油有足够的时间蒸发和燃烧；ω型结构中，由于内环突起6的存在，将火焰筒分成由a弧面与b弧面构成的主燃区5和由c弧面构成的补燃区8，燃油首先在主燃区5内燃烧，然后流入补燃区8进行补燃，有利于提高燃烧效率；内环b弧面和c弧面形成高度在20mm-30mm间的内环突起6，内环突起6有利于加强空气和燃油的掺混，有利于火焰筒内温度均匀。

(三)有益效果

本发明技术方案结构简单、紧凑，燃油雾化效果好，燃烧效率高，释热强度达到6500kJ/h·m3·Pa以上，火焰筒内温度均匀。整机试验表明,采用此发明的涡轮发动机有很好的点火、加速特性，可以在很宽的工况下可靠、快速点火并加速到最高设计状态。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为本发明所提供的ω型火焰筒结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

为了解决现有技术问题，本发明提供一种ω型火焰筒，其包括：外环3、外环气孔4、内环9、内环气孔10、套筒7、燃烧室机匣1、环形缝隙；