[发明专利]一种N级阶梯整流通道结构的喷嘴、喷嘴阵列及燃烧器

权利要求书

1.一种N级阶梯整流通道结构的喷嘴，其特征在于，包括轴对称筒状外壁以及设置于所述外壁内的轴对称的第N，N-1，……，1级阶梯整流通道结构，所述外壁与所述第N，N-1，……，1级阶梯整流通道结构共轴，在所述喷嘴的经过对称轴的轴向截面中：

对于一级阶梯整流通道结构的喷嘴，所述外壁由喷嘴入口至喷嘴出口方向包括顺序连接的第一外壁平直段、第一外壁扩张段、第二外壁平直段、第二外壁扩张段以及第三外壁平直段，第1级阶梯整流通道结构为筒状结构，包括由喷嘴入口至喷嘴出口方向顺序连接的第一级阶梯整流通道结构的第一筒壁平直段、筒壁扩张段、第二筒壁平直段、筒壁收缩段以及第三筒壁平直段，所述第一级阶梯整流通道结构的第一筒壁平直段、筒壁扩张段、第二筒壁平直段、筒壁收缩段以及第三筒壁平直段分别与所述外壁的第一外壁平直段、第一外壁扩张段、第二外壁平直段、第二外壁扩张段以及第三外壁平直段处于相同轴向位置；

N级阶梯整流通道结构的喷嘴在N-1级阶梯整流通道结构的喷嘴的基础上形成，N-1级阶梯整流通道结构的喷嘴的外壁向喷嘴出口方向依次延伸出新增外壁扩张段及新增外壁平直段，第N-1，N-2，……，1级阶梯整流通道结构的环管壁或筒壁向喷嘴出口方向依次延伸出新增环管壁或筒壁收缩段及新增环管壁或筒壁平直段，第N级阶梯整流通道结构包括2^N-2个管截面为镜像结构的环管状结构，分别设置在N-1级阶梯整流通道结构的喷嘴的各级阶梯整流通道结构及外壁之间的2^N-2个环形间隔流道处，每一管截面为镜像结构的且上下部均断开的环管状结构包括第N级阶梯整流通道结构沿喷嘴入口至喷嘴出口方向上顺序设置的第一环管壁平直段、环管壁扩张段、第二环管壁平直段、环管壁收缩段以及第三环管壁平直段，所述第N级阶梯整流通道结构的环管壁收缩段及环管壁扩张段分别与第N-1，N-2，……，1级阶梯整流通道结构的从喷嘴出口开始向喷嘴入口出现的前两个收缩段以及外壁从喷嘴出口开始向喷嘴入口出现的前两个扩张段处于相同轴向位置，所述第N级阶梯整流通道结构的第三环管壁平直段、第二环管壁平直段及第一环管壁平直段分别与第N-1，N-2，……，1级阶梯整流通道结构及外壁的从喷嘴出口开始向喷嘴入口出现的前三个平直段处于相同轴向位置，其中N≥2，N为正整数。

2.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，旋流器叶片设置在相邻的各级梯整流通道结构及外壁之间的2^N-1个环形间隔流道中的至少一个内，呈环形排布，在相对于与轴垂直的面平行于轴偏转一定角度，旋流器叶片与轴向夹角0°＜θ＜90°。

3.根据权利要求2所述的喷嘴，其中，所述旋流器叶片呈多个共轴的环状排布，相邻环状上的旋流器叶片的偏转反向相反。

4.根据权利要求3所述的喷嘴，其中，外圈旋流器叶片与轴向夹角θ外的绝对值大于内圈旋流器叶片与轴向夹角θ内的绝对值。

5.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述第1，2……，N级阶梯整流通道结构本身的流道中设置网孔板。

6.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述第1级阶梯整流通道结构本身的流道中设置整流球，第2，3……，N级阶梯整流通道结构本身的流道以及所述环形间隔流道中的至少一个流道中设置整流环。

7.根据权利要求6所述的喷嘴，其中，所述整流球截面为圆形或椭圆形，所述整流环截面为圆形或椭圆形。

8.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述外壁和/或第i级阶梯整流通道结构的相邻各段之间包括圆弧倒角，i＝1，2，3，……，N。

9.一种喷嘴阵列，包括至少一个权利要求1-8任一所述的喷嘴，呈圆形阵列或矩形阵列排布。

10.一种燃烧器，包括至少一个权利要求1-8任一所述的喷嘴或权利要求9所述的喷嘴阵列。