一种火焰筒头部.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112050254A(43)申请公布日2020.12.08(21)申请号202010988328.4(22)申请日2020.09.18(71)申请人中国航发四川燃气涡轮研究院地址610500四川省成都市新军路六号(72)发明人袁昌波何鹏曾宇晖时远赵弦邓远灏郭凯黄阿勇魏豪(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718代理人张卓(51)Int.Cl.F23R3/56(2006.01)F23R3/42(2006.01)F23R3/28(2006.01)F23R3/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种火焰筒头部(57)摘要本发明属于航空发动机领域，尤其涉及小型涡喷/涡扇发动机技术领域，具体涉及一种火焰筒头部，包括涡流器，涡流器包括一级旋流器和二级旋流器；一级旋流器包括喷嘴安装口、一级进气口、油气混合环腔和一级文氏管；二级旋流器包括第一安装端口、二级进气口和二级文氏管；二级旋流器通过第一安装端口与一级旋流器固定安装。本发明将头部零件构成整体式连接结构，增强整体结构刚性，确保其工作稳定性；采用双级径向反向旋流孔的进气方式，适应小流量进气的使用环境，实现了气动旋流雾化和头部组织燃烧性能的同时也大幅降低了工艺制造难度和成本；受空间限制，冷却设计上采用冲击冷却和气膜冷却结构。CN112050254ACN112050254A权利要求书1/1页1.一种火焰筒头部，包括涡流器；其特征在于：所述涡流器包括一级旋流器和二级旋流器；所述一级旋流器包括喷嘴安装口、一级进气口、油气混合环腔和一级文氏管；所述喷嘴安装口、油气混合环腔和一级文氏管依次导通，所述一级进气口与所述油气混合环腔导通，用于为所述油气混合环腔提供与燃油旋转方向相反的进气旋流；所述二级旋流器包括第一安装端口、二级进气口和二级文氏管；所述二级旋流器通过所述第一安装端口与所述一级旋流器固定安装；所述二级文氏管与所述一级文氏管同轴，套装在所述一级文氏管的外部；所述二级进气口与所述二级文氏管导通，用于在所述一级文氏管和所述二级文氏管之间产生与燃油旋转方向相同的进气旋流。2.根据权利要求1所述的一种火焰筒头部，其特征在于：所述二级文氏管的出口设置在所述一级文氏管的出口下游。3.根据权利要求1所述的一种火焰筒头部，其特征在于：所述一级文氏管和所述二级文氏管均为收扩型文氏管。4.根据权利要求1所述的一种火焰筒头部，其特征在于：所述一级进气口为径向斜切旋流孔。5.根据权利要求4所述的一种火焰筒头部，其特征在于：所述一级进气口为异形孔。6.根据权利要求1所述的一种火焰筒头部，其特征在于：所述二级进气口为径向斜切旋流孔。7.根据权利要求6所述的一种火焰筒头部，其特征在于：所述二级进气口为异形孔。8.根据权利要求1所述的一种火焰筒头部，其特征在于：所述火焰筒头部还包括整体式帽罩、安装座、转接段和挡溅盘；所述二级旋流器上设置有第二安装端口，所述涡流器通过所述第二安装端口浮动安装在所述安装座上；所述安装座固定在所述转接段上；所述挡溅盘固定安装在所述安装座上；所述整体式帽罩套装在所述转接段上设置有头部进气口。2CN112050254A说明书1/4页一种火焰筒头部技术领域[0001]本发明属于航空发动机领域，尤其涉及小型涡喷/涡扇发动机技术领域，具体涉及一种火焰筒头部。背景技术[0002]航空发动机从最早的活塞发动机发展到现在的燃气涡轮风扇发动机，随着技术的进步，航空发动机燃烧室向着高温升、高性能方向发展，燃烧室也由最早的单管燃烧室、经过环管燃烧室、环形燃烧室发展到现在主流的短环形燃烧室。[0003]火焰筒是航空发动机主燃烧室的重要组成部分，承担组织燃烧的功能，一般由火焰筒头部、外环筒体和内环筒体三部分组成，其中，火焰筒头部的功能主要是对压气机来流的引导和分流，促进油气掺混，同时提供一个稳定的燃烧区，一般由帽罩、旋流器、转接段、挡溅盘组成。国内外短环形燃烧室中，火焰筒头部形式多样，帽罩有整体式和分体式，旋流器分单级旋流和双级旋流，双级旋流又细分为双级轴向、双级径向或一级斜切孔和二级径向组合等形式。[0004]小流量发动机结构紧凑、空间狭小，要求零组件尺寸小、精度高，追求结构易实现、工艺成熟和成本低，常规双级叶片式旋流器难以满足其综合要求。发明内容[0005]为了解决上述技术问题，本发明为小流量涡喷/涡扇发动机提供一种稳定、可靠、高效、低成本的组织燃烧火焰筒头部结构。由于小型涡喷/涡扇发动机空间紧凑、流量较小，本发明通过整体式连接结构和双级径向异形斜切孔旋流器的组合结构来实现：通过将头部零件构成整体式连接结构，增强整体结构刚性，确保其工作稳定性；采用双级径向反向旋流孔的进气方式，适应小流量进气的