[发明专利]一种采用旋流器/预膜板一体化主燃级的贫油预混预蒸发燃烧室头部结构

摘要

本发明涉及一种采用旋流器/预膜板一体化主燃级的贫油预混预蒸发燃烧室头部结构，该头部结构采用中心分级燃烧方式，分为预燃级和主燃级，预燃级采用扩散燃烧与旋流预混燃烧相结合的方式；主燃级采用预混预蒸发燃烧方式，能有效的降低燃烧污染物。主燃级采用旋流器/预膜板一体式结构，结构简单可靠，一级和二级燃油在同一预膜板上形成油膜，并在两股旋流作用下雾化、蒸发及掺混，有利于在主燃级出口形成均匀的油气混合物，降低燃烧污染物。主燃级双油路的设计有利于燃烧室不同工况下的油气匹配，进一步降低航空发动机燃烧室整个着陆起飞循环的污染排放水平。主燃级通道的微收缩型设计和防回火环的设计可有效解决回火问题，保证燃烧室头部安全。

主权项

一种采用旋流器/预膜板一体化主燃级的贫油预混预蒸发燃烧室头部结构，其特征在于：燃烧室头部采用中心分级燃烧方案，分为预燃级(15)和双油路主燃级(14)，燃油杆(16)供给燃烧室所有燃油，燃油分为三路，包括预燃级油路(20)，主燃级一级油路(21)及主燃级二级油路(22)；所述双油路主燃级(14)通过头部整体端壁(19)与火焰筒外壁(8)和火焰筒内壁(9)固定，预燃级(15)通过隔离段(17)与双油路主燃级(14)连接，并与双油路主燃级(14)同心；所述的双油路主燃级(14)采用旋流器/预膜板一体化结构，由主燃级雾化旋流器(31)、主燃级预膜板(33)、主燃级外壁(32)、主燃级集油环(34)和主燃级内壁(35)组成；主燃级雾化旋流器(31)和主燃级预膜板(33)焊接成一体，主燃级集油环(34)和主燃级内壁(35)焊成一体，并与主燃级雾化旋流器(31)、主燃级外壁(32)焊接，构成双油路主燃级(14)，再通过主燃级外壁(32)和燃烧室头部端壁(19)连接到燃烧室头部；主燃级集油环开有两级集油槽，分别是主燃级一级集油槽(36)和主燃级二级集油槽(37)，两级集油槽之间焊有主燃级集油槽隔板(46)，用于分隔燃油；主燃级集油环外壁有主燃级一级燃油喷射孔(42)和主燃级二级燃油喷射孔(43)，主燃级一级燃油喷射孔(42)通过主燃级一级燃油分配孔(40)与主燃级一级集油槽(36)相连，主燃级二级喷射孔(43)通过主燃级二级燃油分配孔(41)、主燃级二级燃油分配管(47)与主燃级二级集油槽(37)相连；主燃级二级燃油分配管(47)与主燃级二级燃油分配孔(41)、主燃级集油槽隔板(46)焊接成一体；预燃级燃油通过燃油杆(16)的预燃级油路(20)流进预燃级燃油喷嘴(23)中；双油路主燃级(14)燃油分别经过燃油杆(16)的主燃级一级油路(21)和主燃级二级油路(22)，分别进入主燃级一级集油槽(36)和是主燃级二级集油槽(37)，再由主燃级一级燃油喷射孔(42)和主燃级二级燃油喷射孔(43)喷出，一部分燃油在旋转气流作用下雾化蒸发，一部分燃油在主燃级燃油预膜板(33)形成油膜，在上下两股气流下剪切雾化；在航空发动机慢车、进场工况只有主燃级一级燃油喷射孔(42)处于喷油工作状况，而在航空发动机爬升、起飞大工况主燃级两级油路均处于工作状态；主燃级外壁(32)开有主燃级外壁剪切槽(49)，用于加强预膜板外侧空气旋流强度，从而加强预膜板内外环气流的剪切力，有助于雾化；主燃级内的油雾在预混预蒸发段与空气掺混蒸发形成均匀混合可燃气，以一定的旋流形式进入火焰筒进行预混燃烧；主燃级防回火吹扫环(49)与主燃级外壁(32)焊接成一体。