一种带预膜式喷嘴的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*CN103047682A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103047682A(43)申请公布日2013.04.17(21)申请号201210578860.4(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)发明人邓远灏马存祥陈卫钟世林徐华胜(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44页页附图附图33页(54)发明名称一种带预膜式喷嘴的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，主要涉及一种带预膜式喷嘴的部分预混预蒸发燃烧室，燃烧室的头部由副燃级和主燃级构成，其中副燃级由一级轴向涡流器、收敛段、喉道、扩张段和副油路喷嘴构成；主燃级由一级轴向涡流器、一级径向涡流器、预混段、收敛喉道和预膜式喷嘴构成。这种结构头部的燃烧室采用中心分级的DIPME混合燃烧模式，即在小状态时，副燃级采用富油直接喷射燃烧模式，在大状态时，副燃级采用贫油直接喷射燃烧模式，主燃级采用贫油部分预混预蒸发燃烧模式，为了保证燃油雾化，主燃级采用预膜式喷嘴。这种燃烧室头部可以在保证燃烧室性能的同时，较大幅度降低污染物排放。CN10347682ACN103047682A权利要求书1/1页1.一种带预膜式喷嘴的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），根据需要火焰筒上有主燃孔（18）和掺混孔（19），其特征在于，所述燃烧室头部（15）由副燃级（30）和主燃级（31）组成，其中：副燃级（30）由一级轴向涡流器（32）、收敛段（33）、喉道（34）、扩张段（35）和副油路喷嘴（36）构成，一级轴向涡流器（32）内安装有轴向涡流器叶片（37），一级轴向涡流器（32）收敛段（33）及扩张段（35）依次相连，副油路喷嘴（36）位于一级轴向涡流器（32）出口与喉道（34）之间，距离一级轴向涡流器（32）3~10mm；主燃级（31）由一级轴向涡流器（39）、一级径向涡流器（40）、预混段（41）、收敛喉道（42）和预膜式喷嘴（43）构成，一级轴向涡流器（40）内安装有轴向涡流叶片，一级径向涡流器（40）内安装有径向涡流叶片（45），预膜式喷嘴（43）位于一级轴向涡流器（39）和一级径向涡流器（40）之间。2.根据权利要求1所述的一种带预膜式喷嘴的部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述轴向涡流器叶片（37）安装角度在30°～45°之间，叶片数量在10～16片之间，旋流强度在0.45～0.75之间。3.根据权利要求1所述的部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述收敛段（33）同中心线（X）角度在45°左右，扩张段（35）同中心线（X）角度在45°～75°之间。4.根据权利要求1所述的一种带预膜式喷嘴的部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述副燃级轴向长度（38）在25mm～32mm之间，主燃级轴向长度（52）在25mm～40mm之间。5.根据权利要求1所述的一种带预膜式喷嘴的部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述轴向涡流器叶片（44）安装角30°～45°之间，叶片数量10～16片，旋流强度在0.45～0.75之间，径向涡流器叶片（45）安装角35°-50°之间，叶片数量10～40片，旋流强度在0.5～0.8之间，两级涡流器的平均旋流强度在0.6左右。6.根据权利要求1所述的一种带预膜式喷嘴的部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述预混段和收敛喉道的总长度（46）在15～25mm之间。7.根据权利要求1所述的一种带预膜式喷嘴的部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述收敛喉道（42）的内收敛角（47）在10°～45°之间，外扩张角（48）在5°～30°之间，外收敛角（49）在5°～20°之间，收敛喉道（42）同预混段（41）配合使用。8.根据权利要求1～7所述的一种带预膜式喷嘴的部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述主燃级设置有直径0.5mm～1mm的冷却小孔（50），头部设置有直径0.5mm～1.2mm上位冷却小孔（51）。9.根据权利要求1所述的一种带预膜式喷嘴的部分预混预蒸发燃烧室，其特征在于，所述预膜式喷嘴（43）的预膜通道（54）高0.5mm，预膜通道倾角（57）在20°～40°之间，旋流芯（55）切向槽是矩形或圆形，槽数8～12个，切向槽倾角在45°～75°之间。2CN103047682A说明书1/4页一种带预膜式喷嘴的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，主要涉及一种带预膜式喷嘴的部分预混预蒸发燃烧室。背景技术[00