[发明专利]燃烧室

权利要求书

1.一种燃烧室，采用单环腔火焰筒结构，包含燃烧室头部，所述燃烧室头部包括主燃级、预燃级以及燃油喷嘴，燃油喷嘴包括主燃级喷嘴以及预燃级喷嘴，其特征在于，所述主燃级包含主燃级内侧旋流器、主燃级外侧旋流器、主燃级集油环以及主燃级预混预蒸发段，主燃级外侧旋流器采用径向旋流器，主燃级内侧旋流器采用轴向旋流器，所述主燃级集油环采用周向多点均布的直射式的主燃级燃油喷孔，所述主燃级集油环内的燃油通过主燃级喷孔喷嘴上的所述主燃级燃油喷孔喷射到主燃级预混预蒸发段，燃油形成主燃级直喷油雾，并在所述主燃级内侧旋流器和所述主燃级外侧旋流器两股旋流的剪切作用下破碎雾化形成主燃级气动雾化油雾；其中，主燃级预混预蒸发段采用喷管结构，具有喉道；主燃级燃油喷孔相对于主燃级预混预蒸发段的喉道的径向位置位于喉道高度的20%~80%范围内，并且主燃级燃油喷孔喷射方向与主燃级轴线方向的夹角为-15°~60°，防止燃油打在主燃级预混预蒸发段的壁面后积聚引发燃油结焦、自燃风险；主燃级集油环具有合流角，相对于主燃级轴线方向，合流角的外型面型线末端偏转角为-60°~-30°，合流角的内型面型线末端偏转角为5°~45°。

2.如权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，主燃级的预混预蒸发段的出口段外侧壁扩张角为0°~45°。

3.如权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，预燃级通过级间段与主燃级连接并与主燃级保持同心。

4.如权利要求3所述的燃烧室，其特征在于，预燃级的所述级间段的部分气流的出口位于主燃级的预混预蒸发段的出口处，沿径向流出，对主燃级出口气流起到气动导流的作用。

5.如权利要求4所述的燃烧室，其特征在于，该部分气流占预燃级空气量的20%~60%。

6.如权利要求3所述的燃烧室，其特征在于，主燃级燃油占燃烧室所需的全部燃油的比例为 0%~93%。

7.如权利要求3所述的燃烧室，其特征在于，预燃级采用的旋流器的级数为 1≤n≤3；每级旋流器采用的旋流器结构是轴向旋流器，或是径向旋流器，或是斜向旋流器；当n≥2时，各级旋流器先连接成一个整体，再通过级间段与主燃级连接；当n≥2时，每级旋流器的旋向全部同向，或是部分反向。

8.如权利要求2所述的燃烧室，其特征在于，燃烧室头部沿燃烧室的周向均匀布置，燃烧室头部的空气量占燃烧室总空气量的 20%~80%，其中主燃级占头部空气量的 60%~90%，预燃级占头部空气量的 10%~40%。

9.如权利要求1至8中任一项所述的燃烧室，其特征在于，燃烧室还包括火焰筒外壁和火焰筒内壁，主燃级通过头部整体端壁与火焰筒外壁和火焰筒内壁固定，燃烧室的火焰筒外壁和火焰筒内壁的冷却方式采用气膜冷却、发散冷却或复合冷却方式。