[发明专利]一种取消进气环的薄膜蒸发式火焰稳定器

摘要

本发明提供了一种取消进气环的薄膜蒸发式火焰稳定器，相比于传统薄膜蒸发式火焰稳定器，该稳定器取消了进气环，并在外稳定器入口处增加翻边；区别于传统的二维雾化槽，短型雾化槽具有更短的展向长度，此外在短型雾化槽上还开有径向小孔；调整两侧外稳定器之间距离以及喷油杆与薄膜蒸发式稳定器之间距离，从而调节进入薄膜蒸发式火焰稳定器的燃油比例；改变外稳定器型面，使未进入薄膜蒸发式火焰稳定器的燃油撞击在外稳定器上形成油膜并雾化。本发明利用薄膜蒸发式火焰稳定器稳定边界宽的优势，在保证薄膜蒸发式火焰稳定器稳定燃烧的前提下，有效地改善了燃烧室出口温度分布、缩短了火焰长度，改善了燃烧室出口温度分布。

主权项

1.一种取消进气环的薄膜蒸发式火焰稳定器，其特征在于：取消进气环，并在外稳定器入口处添加翻边；区别于传统的二维雾化槽，短型雾化槽具有更短的展向长度，此外在短型雾化槽上还开有径向小孔；调整两侧外稳定器之间距离以及喷油杆与薄膜蒸发式稳定器之间距离，从而调节进入薄膜蒸发式火焰稳定器的燃油比例，避免进入稳定器的燃油比例过小，从而无法实现稳定器稳定燃烧；改变外稳定器型面，使未进入薄膜蒸发式火焰稳定器的燃油撞击在外稳定器上形成油膜并雾化；两侧外稳定器之间距离以及喷油杆与薄膜蒸发式稳定器之间距离根据气动状况选取，避免进入稳定器的燃油比例过小，从而无法实现稳定器稳定燃烧；该取消进气环的薄膜蒸发式火焰稳定器燃油从双通逆喷到短型雾化槽上，经过喷溅雾化之后大部分燃油沿展向分布，小部分沿径向分布；沿展向分布的燃油受高速气流的剪切雾化作用，液滴直径进一步减小，并随气流一起进入薄膜蒸发式火焰稳定器，在内稳定器外壁和外稳定器内壁上形成油膜，油膜吸热蒸发并与气流掺混，从而形成油气混合物；油气混合物从内外稳定器之间的夹层环排出，经过内稳定器的高温回流区燃烧；小部分沿径向分布的燃油撞击在外稳定器的翻边或外稳定器外壁上，分成进入稳定器与未进入稳定器的两部分；进入稳定器的部分与沿展向分布的燃油类似，在稳定器内形成油气混合物之后，经过内稳定器后的回流区并燃烧；未进入稳定器的燃油在外稳定器外壁处形成油膜，与高速气流掺混之后，在外伸径向稳定器或连焰槽的回流区处燃烧，从而引燃外伸径向稳定器和传焰槽处的燃油，实现稳定燃烧；该取消进气环的薄膜蒸发式火焰稳定器取消了限制燃油分布的进气环(4)，有效地减轻了结构重量；在外稳定器入口处增加翻边(9)，降低了薄膜蒸发式稳定器对来流方向和湍流度的敏感性，提高流量系数，改善薄壁件的刚性；相比于添加了雾化槽(6)的薄膜蒸发式火焰稳定器，喷油杆之间使用双通(8)连接，短型雾化槽(7)焊接于双通(8)之上，有效地减少迎风面积，从而降低阻力；薄膜蒸发式火焰稳定器供油雾化过程：燃油通过喷油杆(1)进入双通(8)，从双通上的小孔逆向喷射出来，利用短型雾化槽进行喷溅式雾化，燃油冲击之后分成四股，包括展向的两股以及径向的两股，其中展向分布的燃油占较大部分；展向分布燃油和径向分布燃油离开雾化槽后，高速气流对其进行剪切雾化；之后展向分布燃油随高速气流进入薄膜蒸发式火焰稳定器，在内稳定器(5) 外壁和外稳定器(2) 内壁上形成油膜，并蒸发，最后油气混合物从夹层环(3)排出，并燃烧；而径向分布燃油则随高温气流绕过或者进入薄膜蒸发式稳定器，绕过稳定器的燃油在外稳定器(2) 外壁上形成油膜并与高速气流掺混，油气混合物在布置于夹层环(3)“上下”的外伸径向稳定器和连焰槽后燃烧，具有良好的连焰作用和更均匀的出口温度分布。