[发明专利]气冷旋流式喷嘴头

摘要

本发明公开了一种用于气体涡轮引擎的燃烧室，其在气体涡轮操作中，燃烧效率高且氮氧化物排放量低。该燃烧室呈筒状构造，其燃烧预混有气体的燃料并传送热气体至涡轮。燃料通过旋流式喷嘴而与气体预混并以绕中轴线的高旋流度的旋流运动运送至燃烧室。此旋流式的反应混合物通过扩展的流体路径向下游传送。该混合物反应并沿中轴线形成向上游的中部循环流。冷却组件位于旋流式喷嘴上的与该中轴线共线的位置，其中沿着该中轴线温度较低的气体被传送至预燃烧腔内的循环流与旋流式喷嘴表面之间。

主权项

1.一种燃烧室，用于燃烧燃料和气体的混合物，所述燃烧室包括：旋流式喷嘴，用于接收气体流和燃料流，所述燃料和气体在所述旋流式喷嘴的影响下混合在一起，所述旋流式喷嘴使所述燃料/气体的混合物产生旋流，所述旋流式喷嘴具有贯穿的中心通道；预燃烧腔，与所述旋流式喷嘴流体相通，所述预燃烧腔用于接收所述旋流式的燃料/气体混合物，所述预燃烧腔为具有中轴线的圆柱形元件，所述预燃烧腔使所述旋流式的燃料/气体混合物产生沿中轴线向下游方向的轴向流，从而使燃料/气体混合物形成涡流，所述涡流具有沿所述中轴线的低压区；燃烧腔，与所述预燃烧腔流体相通并位于所述预燃烧腔下游，所述燃烧腔的流道面积大于所述预燃烧腔的流道面积，从而允许所述涡流沿径向扩张并形成循环流，其中在此循环流中，所述燃烧腔内的燃料/气体的燃烧产物沿所述中轴线被拉回至所述预燃烧腔；以及冷却组件，收容在所述通道内，所述冷却组件界定与所述预燃烧腔的中轴线共线的轴线，所述冷却组件与气体源流体相通，所述气体源的气体温度低于所述循环流的温度，所述冷却组件沿下游方向导引所述温度较低的气体进入所述预燃烧腔，从而形成冷却流。