[发明专利]一种主燃级采用斜向喷射喷嘴的低污染燃烧室头部结构

权利要求书

1.一种主燃级采用斜向喷射喷嘴的低污染燃烧室头部结构，其特征在于：采用了斜向喷射预混及中心分级的结构，由主燃级、预燃级、文氏管、级间段、主燃级喷嘴以及预燃级喷嘴构成，其中主燃级包括主燃级外壳(1)、主燃级旋流叶片(4)、主燃级喷油孔(6)、主燃级内环内侧(2)、主燃级内环外侧(3)、主燃级预混通道(7)和挡气环(20)；预燃级包括预燃级一级旋流器(13)、文氏管(14)、预燃级二级旋流器(15)；气动导流管路包括分隔环内侧(11)、级间段(8)、进气孔(9)；主燃级喷嘴包括主燃级斜向喷射喷嘴(5)；预燃级喷嘴包括主油路进口段(17)、主油路管道(19)、副油路进口段(16)、副油路管道(18)；主燃级旋流叶片(4)通过焊接与主燃级外壳(1)连接，用于引导空气旋流，进入燃烧室内进行燃烧；主燃级空气一部分通过主燃级旋流叶片(4)进入主燃级预混通道(7)，另一部分经过主燃级内环内侧(2)和分隔环外侧(12)之间的狭缝流入并通过主燃级喷油孔(6)流出；主燃级燃油由主燃级斜向喷射喷嘴(5)喷射出来，经过主燃级喷油孔(6)射出后与空气在主燃级预混通道(7)中进行充分掺混；预燃级空气由分隔环内侧(11)流入后一部分通过预燃级一级旋流器(13)和预燃级二级旋流器(15)流入，另一部分通过级间段(8)流入并经过进气孔(9)后大部分往上流向主燃级起到气动导流的作用，小部分气流往下经过掺混孔(10)后流向燃烧室；预燃级燃油由双油路离心喷嘴的主油路管道(19)和副油路管道(18)流出。

2.根据权利要求1所述的一种主燃级采用斜向喷射喷嘴的低污染燃烧室头部结构，其特征在于：主燃级叶片周向为10-30个均匀布置并通过焊接与主燃级外壳(1)连接，且每个主燃级叶片上均开有主燃级喷油孔(6)使得燃油与气流成5-80度角喷出并充分掺混，加强了空气和燃油的掺混使得主燃级油气在燃烧前预混均匀，降低污染排放量；同时，燃油的斜向喷射使得喷雾锥角扩大，燃油能够更好地扩散到头部下游燃烧室壁面的点火器附近，从而提高了点火性能。

3.根据权利要求1所述的一种主燃级采用斜向喷射喷嘴的低污染燃烧室头部结构，其特征在于：所述的燃烧室头部结构总体直径为40-140mm，整体焊接连接，分隔环内侧(11)和级间段(8)采用螺纹连接，级间段(8)和预燃级二级旋流器(15)采用螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种主燃级采用斜向喷射喷嘴的低污染燃烧室头部结构，其特征在于：所述的预燃级采用轴向双级旋流叶片的结构，可以通过调节一级二级预燃级旋流器叶片的旋流数，使得内外层旋流叶片喷射出的气体之间的剪切力增强或者减弱，从而影响流场的结构、喷雾张角、燃烧效率、温度分布以及污染排放。

5.根据权利要求1所述的一种主燃级采用斜向喷射喷嘴的低污染燃烧室头部结构，其特征在于：所述的预燃级喷嘴的预燃级一级旋流器(13)，具有沿周向均布5-50个0.5-5mm厚度的旋流叶片，高度为10-50mm，旋流数为0.5-1.5，用于形成强旋流。

6.根据权利要求1所述的一种主燃级采用斜向喷射喷嘴的低污染燃烧室头部结构，其特征在于：所述的预燃级喷嘴的预燃级二级旋流器(15)，具有沿周向均布10-50个0.5-6mm厚度的旋流叶片，高度为10-50mm，旋流数为0.2-1，用于形成弱旋流。

7.根据权利要求1所述的一种主燃级采用斜向喷射喷嘴的低污染燃烧室头部结构，其特征在于：所述的预燃级中分隔环外侧(12)采用焊接的方式与主燃级内环内侧(2)连接，分隔环内侧(11)用螺纹与级间段(8)进行连接，级间段(8)封闭的一端的圆柱面上开有10-60个沿周向均布、直径为0.5-5mm的直射进气孔(9)，位于预燃级和主燃级之间，其开口方向与气流方向平行，级间段的圆环上开有10-60个沿周向均布、直径在0.5-4mm的掺混孔(10)，与气流方向垂直。

8.根据权利要求1所述的一种主燃级采用斜向喷射喷嘴的低污染燃烧室头部结构，其特征在于：所述的主燃级喷嘴的主燃级旋流叶片(4)，具有沿周向均布，20-40个0.5-3mm厚度的旋流叶片，高度为20-60mm，旋流数为0.5-1，用于形成强旋流。