[发明专利]燃烧室燃油喷嘴装置

说明书

本发明提供了一种燃烧室燃油喷嘴装置，其包括喷嘴杆部和燃油喷嘴壳体，所述喷嘴杆部内设有主燃级油路和预燃级油路；所述预燃级油路的一端连接至所述燃油喷嘴壳体内，且在所述预燃级油路的一端安装有预燃级喷嘴；所述主燃级油路的一端环布在所述燃油喷嘴壳体的外周，且设置有若干单独加工的主燃级喷嘴，用于将所述主燃级油路中的燃油旋转地喷出；所述燃油喷嘴壳体与主涡流器连接，位于所述主燃级喷嘴和所述预燃级喷嘴的出口端。本发明燃烧室燃油喷嘴装置将主燃级喷嘴单独加工，而后焊接至燃油喷嘴壳体上，调整主燃级喷嘴喷油方式，使主燃级喷嘴由直射式转变为离心式，加强了雾化效果，促进主燃区燃油和空气的掺混，最终降低燃烧室的污染排放。

技术领域

本发明涉及航空领域，特别涉及一种燃烧室燃油喷嘴装置。

背景技术

在现有技术中，随着环境破坏局面的日益严峻，对民用航空发动机降低污染排放的要求也越来越高。目前采用的CAEP6(Committee on Aviation EnvironmentalProtection)标准对污染排放物的规定已经非常严格，特别是针对氮氧化合物(NO_x)污染的排放要求。然而，最新的CAEP8标准提出了将氮氧化合物(NO_x)的排放在CAEP6的排放标准上降低15％，随着航空业的迅猛发展和人们环保意识的不断提高，未来对燃气轮机燃烧室污染排放会提出更高的要求。

燃烧室作为航空发动机的核心热端部件，是低污染技术的主要实施者，必须满足日益严格的航空发动机污染排放标准。低排放的头部组织燃烧是燃烧室在研发过程中的关键技术之一。

目前，国内外的先进低污染燃烧技术大多采用分级燃烧的理念，也就是将燃烧室分为几个燃烧区，通过控制各区的燃油和空气供给来控制各区油气比，以使得燃烧室在所有工况下都能够保持较低的污染排放水平，并且保证燃烧室能够在宽广的范围内稳定工作。

现有的先进低排放燃烧组织技术主要包括贫油预混预蒸发(LPP)燃烧技术，最典型的贫油预混预蒸发(LPP)燃烧技术是美国通用电气GE公司的TAPS燃烧室。TAPS燃烧室的核心为1个中心扩散火焰稳焰的预燃级和同心外旋流器预混燃烧的主燃级构成。中心预燃级采用扩散燃烧方式，有利于起动和火焰稳定。主燃级采用预混燃烧模式，燃油喷入主燃级旋转空气中，混合后再进入燃烧区参与燃烧，以降低氮氧化合物NO_x的排放。预燃级与主燃级流场的混合情况，将影响到氮氧化合物NO_x降低的程度。

任何先进的低污染燃烧室，其关键技术就是降低NOx、CO、UHC(未燃碳氢化合物)和冒烟的燃烧技术，核心问题是降低燃烧区的温度，同时使燃烧区温度场均匀，而主燃区的均匀性又主要取决于燃油雾化和油气掺混的均匀性。

根据上述描述，现有技术中不管GE公司TAPS燃烧室的主燃级喷嘴还是国内各高校研制的分级燃烧室主燃级喷嘴都采用简单的单点直喷形式，直射式喷嘴的特点是结构简单，但是雾化效果并不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中燃烧室燃油喷嘴的雾化效果不理想，且加工极易报废的缺陷，提供一种燃烧室燃油喷嘴装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种燃烧室燃油喷嘴装置，其特点在于，所述燃烧室燃油喷嘴装置包括喷嘴杆部和燃油喷嘴壳体，所述喷嘴杆部内设有主燃级油路和预燃级油路；

所述预燃级油路的一端连接至所述燃油喷嘴壳体内，且在所述预燃级油路的一端安装有预燃级喷嘴，用于将所述预燃级油路中的燃油喷出至燃烧室；

所述主燃级油路的一端环布在所述燃油喷嘴壳体的外周，且设置有若干单独加工的主燃级喷嘴，用于将所述主燃级油路中的燃油旋转地喷出；

所述燃油喷嘴壳体与主涡流器连接，位于所述主燃级喷嘴和所述预燃级喷嘴的出口端。