[发明专利]一种采用可视光学观测结构的回流燃烧室

说明书

本发明提供一种采用可视光学观测结构的回流燃烧室，该回流燃烧室包括燃烧室机匣、环形火焰筒、内端盖组件、外端盖组件、第一观察窗体和第二观察窗体，燃烧室机匣包括形成第一环腔的燃烧室内机匣和燃烧室外机匣、连接于内机匣的燃烧室内机匣盖板；环形火焰筒设于第一环腔；内端盖组件设于环形火焰筒后端，内端盖组件连接有排气管；外端盖组件设于燃烧室外机匣后端，外端盖组件连接有进气管；第一观察窗体设于燃烧室内机匣；第二观察窗体设于内端盖组件和外端盖组件。本发明回流燃烧室通过第一观察窗体将激光引入环形燃烧室火焰筒内，通过第二观察窗体观测环形燃烧室火焰筒头部流场，以实现燃油浓度分布、雾化性能、流动结构特征等参数的光学观测。

技术领域

本发明涉及航空燃气轮机设计技术领域，尤其涉及一种采用可视光学观测结构的回流燃烧室。

背景技术

随着社会水平的不断发展，对环保的要求也越加严苛。科技的不断迭代也使得不论是普通的工业用燃气轮机还是航空发动机都在致力于研究如何降低污染排放的设计方案。

目前，现有小型发动机燃烧室，由于受制于空间体积、重量等设计因素影响，采用回流形式环涡头部环形燃烧室作为核心部件已成为普遍的发展趋势，这不仅是因为能让耐热强度成倍增加，而且燃烧室的寿命也随着气膜冷却技术的发展和设计、工艺水平的提高而大大延长。此外，还有一个重要的原因是其可以使发动机轴缩短近40％，从而可减轻发动机质量，并且与离心压气机匹配，使发动机总体布局更加合理。

然而，为了解回流形式燃烧室内油雾流动状况对点熄火过程的影响，需获取回流形式燃烧室头部内的燃油雾化流动参数，但回流形式燃烧室为一个黑箱结构，无法对燃油雾化流动参数进行观测。

发明内容

本发明提供一种采用可视光学观测结构的回流燃烧室，用以解决针对现有设计结构的回流形式燃烧室，无法对燃油浓度分布、雾化性能、流动结构特征等参数进行光学观测的缺陷。

本发明提供一种采用可视光学观测结构的回流燃烧室，包括：

燃烧室机匣，所述燃烧室机匣包括燃烧室内机匣、燃烧室内机匣盖板以及套设于所述燃烧室内机匣外周的燃烧室外机匣，所述燃烧室内机匣盖板连接于所述内机匣的后端，所述燃烧室内机匣和所述燃烧室外机匣形成后端开口的第一环腔；

环形火焰筒，设置于所述第一环腔，所述环形火焰筒与所述燃烧室机匣之间构造有第一进气通道；

内端盖组件，设置于所述环形火焰筒的后端，所述内端盖组件与所述燃烧室内机匣盖板之间构造有排气通道，所述内端盖组件连接有排气管，所述环形火焰筒内腔、所述排气通道和所述排气管依次连通；

外端盖组件，设置于所述燃烧室外机匣的后端，所述外端盖组件与所述内端盖组件之间构造有第二进气通道，所述外端盖组件连接有进气管，所述进气管、所述第二进气通道和所述第一进气通道依次连通；

第一观察窗体，设置于所述燃烧室内机匣，所述环形火焰筒与所述第一观察窗体配合位置为可视化结构；

第二观察窗体，穿设于所述内端盖组件和所述外端盖组件；所述第一观察窗体适于将光束引入所述环形火焰筒内，通过所述第二观察窗体观测所述环形火焰筒内部。

根据本发明实施例提供的一种采用可视光学观测结构的回流燃烧室，所述排气管连接于所述内端盖组件的中部，所述进气管连接于所述外端盖组件的中部，且所述进气管同轴设置于所述排气管的外周。

根据本发明实施例提供的一种采用可视光学观测结构的回流燃烧室，所述环形火焰筒包括：

环形内筒，所述环形内筒通过第一连接组件套设于所述燃烧室内机匣的外周，所述环形内筒为可视化结构；

环形外筒，套设于所述环形内筒外周；

环形头部，连接所述环形内筒的前端和所述环形外筒的前端；