[发明专利]一种三级的旋流装置在审

专利信息
申请号: 201811536638.1 申请日: 2018-12-14
公开(公告)号: CN109611890A 公开(公告)日: 2019-04-12
发明(设计)人: 赵传亮;闫东博;白瑞强;齐健 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;F23R3/28;F23R3/18
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: 火焰筒 一级旋流 二级旋流 旋流装置 外周 燃油喷嘴 主燃区 掺混 设计技术领域 燃气轮机 火焰筒内壁 回流装置 三级旋流 回流区 引入 喷入 流动 申请
【说明书】:

本申请属于燃气轮机旋流装置设计技术领域领域,具体涉及一种三级的旋流装置,包括一级旋流装置,套设在一级旋流装置外周的二级旋流装置;一级旋流装置与燃油喷嘴连接;以及,还包括三级旋流装置,套设在二级旋流装置外周,且与火焰筒连接;其中,一级旋流装置及二级旋流装置用以向火焰筒内引入空气,该空气称为回流空气;回流空气用以将自燃油喷嘴喷入火焰筒内的燃油物化,并在火焰筒内产生回流区;三级回流装置能够向火焰筒内引入空气,该空气称为掺混空气;掺混空气沿火焰筒内壁流动,自火焰筒的主燃区外周及后部进入主燃区。

技术领域

本申请属于燃气轮机旋流装置设计技术领域,具体涉及一种三级的旋流装置。

背景技术

随着技术的发展进步,飞机、轮船对大推动/功率燃气轮机的需求越来越迫切,燃气轮机获得大推力/功率需要高温升燃烧室,获得当前所需求的大推力/功率预计燃烧室温升需达到1100-1300K,其温升能力相较于现有常规温升燃烧室具有大幅度的提高。

现有燃气轮机燃烧室多采用双级旋流燃烧技术,其将双旋流装置设置在燃烧室火焰筒5头部,如图1所示,双旋流装置由一级旋流装置、二级旋流装置组成;其中,一级旋流装置与燃油喷嘴4连接;二级旋流装置套设在一级旋流装置外周,且与火焰筒5连接;一级旋流装置及二级旋流装置将空气引入火焰筒5内,自一级旋流装置及二级旋流装置引入火焰筒5中的空气将自燃油喷嘴4喷入的燃油进行雾化,并在火焰筒5内产生回流区以稳定燃烧。

为提高燃烧室的温升,需要燃油喷嘴4向燃烧室火焰筒5内喷入更多的燃油,火焰筒5内燃油量的提高,易造成火焰筒5内主燃区过于富油,富油燃烧易产生大量的碳粒子,导致燃烧室排出大量的可见烟,其一方面产生大量污染,另一方面对设备的隐身性能造成影响。

现有采用双级旋流燃烧技术的燃烧室,为克服上述燃烧室产生大量可见烟的问题,通常的采用的设计是,增加双旋流装置的流通面积,以增加引入火焰筒5内的空气,以更多的空气量与火焰筒5内的燃油进行掺混,对燃油进行雾化,改变火焰筒5内富油燃烧状态。采用上述技术在一定程度上能够满足燃烧室高温升的需求,但其使燃烧室的燃烧性能变坏,尤其是影响燃烧室在慢车状态下的稳定性。

因此,希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供一种三级的旋流装置,以克服或减轻上述至少一方面的缺陷。

本申请的技术方案是:

一种三级形式旋流装置,包括一级旋流装置,套设在一级旋流装置外周的二级旋流装置;一级旋流装置与燃油喷嘴连接;

以及,

还包括三级旋流装置,套设在二级旋流装置外周,且与火焰筒连接;

其中,

一级旋流装置及二级旋流装置用以向火焰筒内引入空气,该空气称为回流空气;

回流空气用以将自燃油喷嘴喷入火焰筒内的燃油物化,并在火焰筒内产生回流区;

三级回流装置能够向火焰筒内引入空气,该空气称为掺混空气;

掺混空气沿火焰筒内壁面流动,自火焰筒的主燃区外周及后部进入主燃区。

根据本申请的至少一个实施例,三级旋流装置为径向旋流装置。

根据本申请的至少一个实施例,二级旋流装置为径向旋流装置。

根据本申请的至少一个实施例,一级旋流装置为径向旋流装置。

根据本申请的至少一个实施例,一级旋流装置为轴向旋流装置或为斜切旋流装置。

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