[实用新型]燃烧室头部结构

说明书

本实用新型涉及燃烧室头部结构，包括旋流器组件和挡溅盘；旋流器组件和挡溅盘组成扇形燃烧室单元，若干个扇形燃烧室单元组成环形燃烧室；旋流器组件位于燃烧室单元扇形区域的中心位置，旋流器组件由第一供油系统、一级旋流器、二级旋流器和文氏管组成；挡溅盘连接旋流器组件的外周并与内环火焰筒和外环火焰筒相连；所述挡溅盘外侧设有第二供油系统，挡溅盘内部设有燃油的外侧通道、过渡通道、内侧通道、出油孔以及空气孔。本实用新型的有益效果是：通过挡溅盘内部的外侧通道、过渡通道以及内侧通道的引流，促进主路燃油在旋流器组件外侧周向均匀分布，通过出油孔的均匀分布可以提升主路燃烧出油均匀性，避免主燃级局部燃烧热点的出现。

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧室头部结构，属于航空发动机与燃气轮机领域。

背景技术

航空发动机是飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力来源，也是促进航空事业发展的重要推动力。现代高性能战斗机为了达到高速机动的作战要求，对发动机的推重比要求越来越高，发动机的循环参数也不断提高，总增加比已达到40以上，燃烧室进出口温升已达到1100K以上。

燃烧室是发动机的核心部件，用于将燃油中的化学能转化为热能。燃烧室进出口温升的提高势必造成燃烧室油气比的增加。燃烧室长期处在高温、高压、高应力环境下，油气比的增加极容易出现导流板烧蚀、头部壁面烧蚀等故障，直接造成发动机难以正常工作。

由于燃油在燃烧过程中产生的高温燃气会损伤、烧蚀燃烧室头部壁面，因此对燃烧室头部壁面降温十分重要。目前，常规实施方案主要通过设置导流板，从而控制冷却气流流动的形式实现壁面降温，但是，导流板一般位于主燃区，燃烧温度很高，容易损坏导流板，降温效果较差，且成本较高。现有常规技术方案如图4所示，燃烧室包括燃烧室头部101、火焰筒102和导流板103。

专利CN109899831A通过在挡溅盘上设置燃料腔体，在套筒位置设置出油孔，不仅可以取消导流板，还可以通过燃油吸热汽化吸热降低挡溅盘温度。但该专利存在如下问题：(1)将挡溅盘和旋流器整体加工，增加了工艺难度和加工成本；(2)该空腔没有任何导流、整流装置，易造成燃油分布不均匀，进而造成出油孔周向出油不均匀，形成局部燃烧热点；(3)从出口孔进入火焰筒的燃油可能对由喷嘴8进入的燃油造成影响，两级火焰相互干扰。如图5所示，包括：燃烧室头部1、火焰筒2、挡溅板3、腔体31、第一级供油系统4、出油孔5、一级涡流器6、二级涡流器7、喷嘴8。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种燃烧室头部结构。

这种燃烧室头部结构，包括旋流器组件和挡溅盘；旋流器组件和挡溅盘组成扇形燃烧室单元，若干个扇形燃烧室单元组成环形燃烧室；旋流器组件位于燃烧室单元扇形区域的中心位置，旋流器组件由第一供油系统、一级旋流器、二级旋流器和文氏管组成；挡溅盘连接旋流器组件的外周并与内环火焰筒和外环火焰筒相连；所述挡溅盘外侧设有第二供油系统，挡溅盘内部设有燃油的外侧通道、过渡通道、内侧通道、出油孔以及空气孔；外侧通道位于挡溅盘内部的远离中心的边缘位置，外侧通道外侧与第二供油系统相连通；内侧通道位于挡溅盘内部的靠近中心的位置，内侧通道为圆环形结构，在内侧通道远离燃烧室头部的一侧设置有出油孔；过渡通道设于外侧通道和内侧通道之间，外侧通道、过渡通道和内侧通道相互连通，并且过渡通道呈扇叶状布置在内侧通道外周，过渡通道相对于内侧通道具有一定的角度；空气孔设于内侧通道内侧，并且空气孔贯通挡溅盘。

作为优选：旋流器组件中心为第一供油系统，第一供油系统外侧设有一级旋流器，一级旋流器外侧设有二级旋流器，一级旋流器内部设有文氏管。

作为优选：挡溅盘的轴向壁厚为2-4mm。

作为优选：挡溅盘内部的燃油通道的轴向宽度为1-3mm。

作为优选：扇形燃烧室单元之间通过外侧通道互相连通。

作为优选：每个扇形燃烧室单元内设置若干个过渡通道，过渡通道的分布位置相对于旋流器组件成中心对称形式。