一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103047683A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103047683A(43)申请公布日2013.04.17(21)申请号201210578897.7(22)申请日2012.12.27(71)申请人中国燃气涡轮研究院地址621703四川省绵阳市江油305信箱运行监控部(72)发明人马存祥陈卫邓远灏钟世林徐华胜(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人杜永保(51)Int.Cl.F23R3/30(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图33页(54)发明名称一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室(57)摘要本发明属于航空发动机领域，涉及一种一级直接喷射燃烧模式和两级部分预混预蒸发燃烧模式的低排放燃烧室，燃烧室的头部由预燃级、中间级和主燃级构成，其中预燃级由一级斜轴向涡流器、文氏管和预燃级喷嘴构成；中间级由一级斜轴向涡流器、套筒、预混段和中间级喷嘴构成；主燃级由一级斜轴向涡流器、预混段和直接燃油喷射式喷嘴构成。本发明预燃级采用单油路离心喷嘴，通过压力雾化达到所需燃油浓度分布和尺寸分布；中间级和主燃级采用直射式喷嘴进行初始压力雾化，之后进行二次气动雾化，即对燃油液滴进行剪切以达到良好的雾化，可以较大幅度降低污染物排放，尤其是中间级能有效降低30%额定推力状态的污染排放，避免主燃级分级带来的各种问题。CN1034768ACN103047683A权利要求书1/1页1.一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室，包括扩压器（11）、外机匣（12）、内机匣（13）、喷嘴（14）、燃烧室头部（15）、火焰筒（16）和电嘴（17），其特征在于，所述燃烧室头部（15）由预燃级（30）、中间级（31）和主燃级（32）组成，其中：1）预燃级（30）由一级斜轴向涡流器（33）、文氏管（34）和预燃级喷嘴（35）构成；预燃级喷嘴（35）出口端面与一级斜轴向涡流器（33）出口端面平齐；2）中间级（31）由一级斜轴向涡流器（37）、套筒（42）、预混段（46）和中间级喷嘴（36）组成；中间级喷嘴（36）环在预燃级喷嘴（35）之外，燃油通过集油腔（54）流经一级涡流器叶片（51）通道（52），经过中间级涡流器（37）叶片通道中的喷孔（53）喷射入燃烧室；3）主燃级（32）由一级斜轴向涡流器（39）、预混段（45）和直接燃油喷射式喷嘴（54）构成，直接燃油喷射式喷嘴（54）与套筒（42）相连接，由集油腔（56）和套筒上的大孔（41）及主燃级涡流器（39）通道中的喷孔（40）组成。2.根据权利要求1所述的一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述斜轴向涡流器叶片（51）安装角度在30°～45°之间，叶片（51）数量在10～16片之间，旋流强度在0.5～0.7之间。3.根据权利要求2所述的一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述斜轴向涡流器叶片（58）安装角度在30°～40°之间，叶片（58）数量在10～16片之间，旋流强度在0.4～0.6之间。4.根据权利要求3所述的一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述斜轴向涡流器叶片（59）安装角在35°~45°之间，使得主燃级旋流强度在0.6左右；且旋向与中间级旋流器（37）旋向相反。5.根据权利要求4所述的一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述斜轴向涡流器（33）和（37）旋向相同，并与预燃级喷嘴（35）旋向相反，保证良好的雾化和合理的燃油浓度、尺寸分布。6.根据权利要求5所述的一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述中间级预混段（46）轴向长度（50）在15mm～20mm之间，主燃级预混段（45）轴向长度（49）在20mm～30mm之间。7.根据权利要求6所述的一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述头部转接段设置有直径0.5mm～1.2mm的冲击冷却小孔（43），对挡溅盘（44）进行冷却；所述直接燃油喷射式喷嘴（36）喷口（53）直径0.5mm~0.7mm，喷孔数量4~8个，喷射角度垂直通道壁面；所述直接燃油喷射式喷嘴（55）喷口（40）直径0.5mm~0.7mm，喷孔数量4~8个，喷射角度可以垂直通道壁面，亦可沿通道壁面法向偏转-45°～45°。8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，中间级套筒（42）与主燃级涡流器（39）之间通过接触面（57）相配合，以便头部装拆所需。9.根据权利要求8所述的一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，根据需要火焰筒（16）上还设置有主燃孔（18）和掺混孔（19）。2CN103047683A说明书1/5页一种三级油路部分预混预蒸发燃烧室技术领域[0001]本发明属于航空发动机领域，涉及一种一级直接