[发明专利]一种用于火焰筒头部的驻涡腔旋流雾化装置有效

专利信息
申请号: 201810904365.5 申请日: 2018-08-09
公开(公告)号: CN109282307B 公开(公告)日: 2020-04-21
发明(设计)人: 白瑞强;朱宇;边际;赵传亮 申请(专利权)人: 中国航发沈阳发动机研究所
主分类号: F23R3/38 分类号: F23R3/38;F23R3/42
代理公司: 北京航信高科知识产权代理事务所(普通合伙) 11526 代理人: 高原
地址: 110015 *** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 火焰 头部 驻涡腔旋流 雾化 装置
【说明书】:

发明涉及航空发动机主燃烧室设计领域,特别涉及一种用于火焰筒头部的驻涡腔旋流雾化装置,其包括外旋流器;喷嘴壳体,包括:外筒;中间筒体;以及,内筒;支杆;驻涡腔;内旋流器;主油管;副油管;以及,燃油管;其中,外筒壁面开设有主喷口;驻涡腔壁面开设有冷却通孔;外筒与外旋流器之间形成中间空流道;外筒与中间筒体之间形成主油腔;中间筒体与内筒之间形成副油腔;内筒与驻涡腔之间形成空气进气通道。该装置其结构简单,可实现航空发动机主燃烧室内的分级燃烧,解决现有技术的缺陷。

技术领域

本发明涉及航空发动机主燃烧室设计领域,特别涉及一种用于火焰筒头部的驻涡腔旋流雾化装置。

背景技术

当前,随着航空发动机技术的发展,航空发动机主燃烧室的设计逐渐趋于高温升、低污染,其中,传统的主燃烧室火焰筒头部旋流雾化装置由于存在冒烟、积碳、低燃烧效率、高排气污染等诸多问题已不能满足当下的设计要求。

为适应上述要求,本领域技术人员对主燃烧室火焰筒头部旋流雾化装置进行了改进设计,以实现分级、分区的燃烧组织方式,以求能够满足当前的要求。

目前,主燃烧室火焰筒头部旋流雾化装置主要由燃油喷嘴、主旋流器和副旋流器组成。旋流器用于在火焰筒内产生回流区,保证稳定和高效的燃烧,燃油的雾化主要依靠喷嘴喷口处的压差作用和主、副旋流器气流的剪切作用实现。其存在以下缺点:

1.发动机处于大工况时,主燃烧室内压力较高,喷嘴附近燃油较为集中,引起冒烟、积碳、燃烧效率降低等问题;

2.发动机处于小工况时,主燃烧室供油量较低,喷嘴雾化水平较差,燃烧稳定性较差,易发生熄火;

3.无法在全工况下实现良好雾化和油气匹配,排气污染高。

发明内容

本发明的目的是提供了一种用于火焰筒头部的驻涡腔旋流雾化装置,以减轻或克服上述至少一个问题。

本发明的技术方案是:一种用于火焰筒头部的驻涡腔旋流雾化装置,包括:

外旋流器,入口端与空气进气口连通,出口端外壁端面与火焰筒入口端面连接;

喷嘴壳体,包括:

外筒,同轴设置于外旋流器内侧,与外旋流器内壁面之间形成中间空气流道,外筒壁面开设有主喷口;

中间筒体,同轴设置在所述外筒内侧,与外筒体之间形成密闭的主油腔;以及,

内筒,同轴设置中间筒体内侧,与中间筒体之间形成密闭的副油腔;

支杆,位于中间空气流道内,一端与外旋流器内壁固定连接,另一端与外筒壁固定连接;

驻涡腔,同轴设置所述内筒内侧,凹腔朝向所述火焰筒,壁面开设有冷却通孔及燃油通孔,驻涡腔与内筒之间形成空气进气通道,空气进气通道与中间空气流道连通;

内旋流器,设置在空气进气通道靠近中间空气流道的一端;

主油管,与主油腔连通;

副油管,与副油腔连通;以及,

燃油管,设置在内筒与驻涡腔之间,一端与副油腔连通,另一端与燃油通孔连通。

优选地,副油管同轴设置在主油管内部。

优选地,外旋流器与内旋流器的气流旋向相反。

优选地,设置驻涡腔的凹腔张角位于30-90度之间。

优选地,设置主喷口的数量为4-12个,且周向均匀分布。

优选地,设置燃油管的数量为1-4个,且周向均匀设置。

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