[发明专利]一种预热式双油路对冲式环形燃烧室结构

说明书

本发明公开了一种预热式双油路对冲式环形燃烧室结构，该结构可以有效地提高环形燃烧室燃油雾化、蒸发效果，该结构通过在传统环形燃烧室的外机匣壁面上增加一个绕其数圈的燃油管道，由此处流入的燃油被环形燃烧室所产生的高温预热，燃油被初步蒸发，然后流入火焰筒，与从涡流器安装孔处喷嘴流入火焰筒的燃油对冲混合，经过预热对冲混合的燃油基本为气体或超临界体，其粘性减小，扩散能力增强，流动能力大大提高，因此能与流入火焰筒周围的空气掺混得更加均匀，使得燃油雾化效果更好，从而提高了环形燃烧室的燃烧效率。

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃烧室领域，特别地，涉及一种预热式双油路对冲式环形燃烧室结构。

背景技术

燃气轮机中，燃烧室位于压气机和涡轮之间，燃烧室中供入的燃油，与来自压气机的高压空气相混合，形成可燃混气并进行充分有效地燃烧。经过燃烧过程，燃料中的化学能释放出来并转变为热能，使得燃气温度大大提高。这些高温、高压燃气首先流经涡轮，在涡轮中膨胀，推动涡轮做功，然后进一步在尾喷管中膨胀加速，从而产生推力。

燃烧室典型类型主要有三种，选择燃烧室结构主要从航空燃气涡轮发动机的性能要求和可以利用的孔间两方面来考虑，三种基本的结构分别是单管燃烧室、环管燃烧室和环形燃烧室。环形燃烧室实际上由4个同心圆组成，最内和最外的2个圆筒为燃烧室的内、外机匣，中间2个圆筒构成了火焰筒。环形燃烧室中不仅两股气流是相通的，用于燃烧的一股气流也是相通的，这种简洁的气动布局使其在相同的几何及气动条件下比其他类型的发动机具有更小的压力损失。但由于燃烧室及火焰筒刚性差，因此，在早期低压比发动机中并不使用环形燃烧室。到20世纪60年代，环形燃烧室主导地位确立，成为几乎所有航空燃气轮机的必然选择。

为了提高燃气轮机燃烧室的性能，其内部燃油雾化效果是重要的一环，燃油雾化效果的好坏决定着燃烧室工作特性的好坏，要使燃油与空气完全混合，且燃油空间分布均匀，因此，对于燃油雾化的研究是航空发动机燃烧室研究中一个很重要的部分。基于这一背景，本发明提供了一种预热式双油路对冲式环形燃烧室结构，该结构通过在传统环形燃烧室的外机匣壁面上增加一个绕其数圈的燃油管道，由此处流入的燃油被环形燃烧室所产生的高温预热，燃油被初步蒸发，然后流入火焰筒，与从涡流器安装孔处喷嘴流入火焰筒的燃油对冲混合，经过预热对冲混合的燃油基本为气体或超临界体，其粘性减小，扩散能力增强，流动能力大大提高，因此能与流入火焰筒周围的空气掺混得更加均匀，使得燃油雾化效果更好，有利于提高环形燃烧室的燃烧效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种预热式双油路对冲式环形燃烧室结构，通过在传统环形燃烧室的外机匣壁面上增加一个绕其数圈的燃油管道，由此处流入的燃油被环形燃烧室所产生的高温预热，燃油被初步蒸发，然后流入火焰筒，与从涡流器安装孔处喷嘴流入火焰筒的燃油对冲混合，达到提高环形燃烧室燃烧效率的目的。

技术方案

本发明的目的在于提供一种预热式双油路对冲式环形燃烧室结构。

本发明技术方案如下：

一种预热式双油路对冲式环形燃烧室结构，其特征在于：所述环形燃烧室包括外机匣、内机匣、火焰筒、燃油管道、压气机导向叶片；所述燃油管道环绕于外机匣表面。

所述的一种预热式双油路对冲式环形燃烧室结构，其特征在于：燃油管道绕外机匣5～10圈；管道内外壁厚为10mm～20mm，直径为30mm～50mm，燃油从燃油总管处流出，顺着燃油管道流入燃油喷射管道。

所述的一种预热式双油路对冲式环形燃烧室结构，其特征在于：燃油喷射管道内径为30mm～50mm，管道上设有12～18个喷油孔，喷油孔直径为5mm～8mm；涡流器安装孔的数量为12～18个，可安装燃油喷嘴也为12～18个。

所述的一种预热式双油路对冲式环形燃烧室结构，其特征在于：燃油喷射管道上的喷油孔与涡流器安装孔位置保持一致，没有夹角。