一种预混喷嘴结构及燃烧室.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116025927A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310304080.9(22)申请日2023.03.27(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人韩啸高安雯林宇震王建臣(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002专利代理师沈军(51)Int.Cl.F23R3/28(2006.01)F23R3/42(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图11页(54)发明名称一种预混喷嘴结构及燃烧室(57)摘要本发明涉及喷气推进技术领域，公开了一种预混喷嘴结构及燃烧室。预混喷嘴结构包括喷嘴通道，喷嘴通道具有第一端和第二端，沿第一端至第二端的延伸方向，喷嘴通道上依次设有第一进口和第二进口，第一进口用于通入燃料，第二进口用于通入氧化剂；多个第二进口间隔分布于喷嘴通道的侧壁。本发明通过对喷嘴通道配置用于通入燃料的第一进口和用于通入氧化剂的第二进口，燃料和氧化剂能够在喷嘴通道内部实现预混，有利于提高燃烧过程中燃料和氧化剂的混合均匀度，从而改善燃烧效果，降低排放；通过设置多个第二进口，使得氧化剂能够从多个部位流入流动的燃料中，有利于进一步提高燃料和氧化剂的混合均匀度，从而提高燃烧效率，改善燃烧效果。CN116025927ACN116025927A权利要求书1/1页1.一种预混喷嘴结构，其特征在于，包括：喷嘴通道；所述喷嘴通道具有第一端和第二端；沿所述第一端至所述第二端的延伸方向，所述喷嘴通道上依次设有第一进口和第二进口，所述第一进口用于通入燃料，所述第二进口用于通入氧化剂；所述第二进口设有多个，多个所述第二进口间隔分布于所述喷嘴通道的侧壁。2.根据权利要求1所述的预混喷嘴结构，其特征在于，至少一个所述第一进口设于所述喷嘴通道的第一端的端面；所述第一进口设有多个时，多个所述第一进口沿所述喷嘴通道的周向间隔分布。3.根据权利要求2所述的预混喷嘴结构，其特征在于，所述第一进口设有多个时，所述喷嘴通道的第一端的端面上还设有第三进口，所述第三进口用于通入氧化剂，所述第三进口设于所述第一端的端面的中间部位，多个所述第一进口设在所述第三进口的外围。4.根据权利要求2所述的预混喷嘴结构，其特征在于，沿所述喷嘴通道的轴向设有至少一排所述第二进口，任一排所述第二进口包括多个沿所述喷嘴通道的周向分布的所述第二进口。5.根据权利要求4所述的预混喷嘴结构，其特征在于，所述第一进口设有多个时，多个所述第一进口与至少一排中的多个所述第二进口在所述喷嘴通道的周向上呈一一对应设置。6.根据权利要求4所述的预混喷嘴结构，其特征在于，沿所述喷嘴通道的轴向设有多排所述第二进口时，相邻两排所述第二进口在所述喷嘴通道的周向上交错设置。7.根据权利要求1‑6中任一项所述的预混喷嘴结构，其特征在于，所述喷嘴通道的第二端设有收缩段，所述收缩段的内壁沿第一端至第二端的方向呈收缩状。8.根据权利要求7所述的预混喷嘴结构，其特征在于，所述收缩段的内壁呈直线形或弧形。9.根据权利要求1‑6中任一项所述的预混喷嘴结构，其特征在于，还包括安装结构，多个所述喷嘴通道分别连接于所述安装结构，多个所述喷嘴通道呈阵列排布或者同心圆排布。10.一种燃烧室，其特征在于，包括如权利要求1‑9中任一项所述的预混喷嘴结构。2CN116025927A说明书1/7页一种预混喷嘴结构及燃烧室技术领域[0001]本发明涉及喷气推进技术领域，尤其涉及一种预混喷嘴结构及燃烧室。背景技术[0002]在喷气推进领域，例如火箭发动机或者航空发动机，燃料和氧化剂都在燃烧室内进行混合和燃烧，为飞行器提供高温燃气作为动力。因此，燃烧室内的喷嘴混合设计和燃烧组织是决定飞行器喷气推进性能的关键。在未来低碳清洁能源生态系统中，以氢气为主、混合其他燃料或一氧化碳等灵活燃料的应用是实现低碳甚至零碳排放的主要趋势。由于氢燃料等灵活燃料化学性质活泼，传统燃烧室直接使用氢燃料自燃回火振荡问题突出，需要采用新的燃烧技术。微混燃烧技术通过缩小燃料和氧化剂的混合尺度，同时通过高速射流具有抗回火能力和灵活燃料适应性，尤其对于火焰传播速度较高的富氢燃料则成为其实现稳定安全燃烧的可能选择之一。[0003]传统燃烧室无法实现以氢燃料为主的灵活燃料安全高效燃烧。目前发展的微混燃烧技术能够实现灵活燃料燃烧，但灵活燃料的燃烧过程仍然存在容易出现反应组分混合不均匀，排放不理想，导致燃烧效果不理想的问题。本发明提供的预混喷嘴结构及燃烧室方案可用于使用以氢气为主的灵活燃料（包括纯氢）的高效低排放燃烧，可以用于火箭发动机、航空发动机等喷气推进装置，也可以用于燃气轮机等能源装备。发明内容[0004]本发明提供一种预混喷嘴结构及燃烧室，用以解决现有技