一種主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)預(yù)混預(yù)蒸發(fā)的分層部分預(yù)混低污染燃燒室，燃油分為主燃級(jí)和值班級(jí)，值班級(jí)采用擴(kuò)散燃燒，主燃級(jí)采用貧油預(yù)混燃燒，擴(kuò)散燃燒和貧預(yù)混燃燒耦合實(shí)現(xiàn)分層部分預(yù)混燃燒。值班級(jí)由離心式霧化噴嘴和第一級(jí)旋流空氣組成。主燃級(jí)燃油通過(guò)多點(diǎn)直射式噴嘴供給，利用橫向射流空氣結(jié)合值班級(jí)火焰對(duì)第二級(jí)旋流空氣的預(yù)熱加強(qiáng)油氣摻混。值班級(jí)在啟動(dòng)和慢車等低工況時(shí)使用，可以拓寬穩(wěn)定燃燒范圍，提高燃燒效率，降低CO和UHC的排放，大負(fù)荷工況時(shí)，值班級(jí)和主燃級(jí)同時(shí)工作，值班級(jí)為主燃級(jí)提供穩(wěn)定的點(diǎn)火源，主燃區(qū)處于貧油狀態(tài)，溫度遠(yuǎn)低于絕熱火焰溫度，能夠顯著降低大工況下NOx的排放。
【專利說(shuō)明】一種主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)貧預(yù)混的低污染燃燒室，尤其涉及一種利用值班級(jí)預(yù)熱加強(qiáng)主燃級(jí)油氣摻混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室。

【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于使用液體燃料的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),燃油霧化和混合對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒性能、燃燒效率和污染物排放具有決定性的影響，因此，燃油霧化研究得到重視，這也促進(jìn)了燃油霧化噴嘴的發(fā)展。
[0003]國(guó)際民航組織對(duì)航空燃?xì)廨啓C(jī)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，特別是對(duì)NOx污染排放要求，低污染燃燒成為現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的發(fā)展趨勢(shì)。目前執(zhí)行的CAEP6標(biāo)準(zhǔn)的要求已經(jīng)非常嚴(yán)格，尤其是NOx污染排放要求。各大航空公司和研究機(jī)構(gòu)均把控制污染物排放作為重要課題進(jìn)行研究，目前提出的低污染燃燒技術(shù)包括富油燃燒-烊熄-貧油燃燒(RQL)、貧預(yù)混燃燒(LPP)和貧油直接噴射燃燒(LDI)。
[0004]國(guó)際上各大航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司GE、PW、R-R、Snecma都已經(jīng)開(kāi)始低污染燃燒技術(shù)的研究。最近，GE公司基于貧預(yù)混燃燒(LPP)技術(shù)為新一代商用航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)Genx研制了 TAPS(Twin Annular Premixing Swirler)低污染燃燒室，NOx 排放比 CAEP2 (Committeeon Aviat1n Environmental Protect1n)排放標(biāo)準(zhǔn)降低了 50%。為了使空氣和燃油在燃燒室之前進(jìn)行很好的預(yù)先混合，GE公司設(shè)計(jì)研發(fā)了多種預(yù)旋燃油噴嘴，并針對(duì)TAPS燃燒室燃油噴嘴的不同設(shè)計(jì)申請(qǐng)了多項(xiàng)美國(guó)專利，這些專利的主燃級(jí)是燃油噴射到主旋流器的后部形成預(yù)混預(yù)蒸發(fā)的油氣混合物，為使預(yù)混管出口油氣混合物摻混均勻，這種混合方式所需的混合和蒸發(fā)距離較長(zhǎng)，從而增大燃燒室的長(zhǎng)度和重量。R-R公司基于LDI燃燒概念為Engine 3E核心機(jī)研發(fā)了多種分級(jí)燃燒用燃油噴嘴，值班級(jí)采用空氣霧化噴嘴或離心霧化噴嘴，主燃級(jí)采用預(yù)膜式空氣霧化噴嘴，在發(fā)動(dòng)機(jī)全環(huán)試驗(yàn)件上NOx排放比CAEP2標(biāo)準(zhǔn)降低了 70%。PW公司采用RQL技術(shù)發(fā)展TALON X燃燒室，并應(yīng)用在PW1000G發(fā)動(dòng)機(jī)上，預(yù)計(jì)NOx排放比CAEP6低40%。目前正在研發(fā)的采用貧預(yù)混燃燒技術(shù)的低污染燃燒室通過(guò)控制主燃區(qū)當(dāng)量比在0.5?0.7范圍內(nèi)，有效控制燃燒室內(nèi)的火焰溫度，從而降低熱力型污染物NOx的生成。采用貧預(yù)混燃燒技術(shù)的燃燒室其頭部預(yù)混段較長(zhǎng)，易產(chǎn)生自燃或回火；另外，貧預(yù)混燃燒室相對(duì)于傳統(tǒng)的富油頭部燃燒室，其臨界燃燒性能(如慢車貧油燃燒穩(wěn)定性和點(diǎn)火性能)變差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明采用對(duì)主燃級(jí)部分空氣進(jìn)行預(yù)熱的方法提高主燃級(jí)燃油霧化、蒸發(fā)和摻混質(zhì)量，使主燃級(jí)燃油以接近氣態(tài)燃料的形式與部分主燃級(jí)空氣進(jìn)行摻混。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案:
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室，其噴油裝置包括主燃級(jí)噴嘴組件和值班級(jí)噴嘴組件，其特征在于，
[0008]-所述值班級(jí)噴嘴組件包括值班級(jí)燃油管、離心式霧化噴嘴、一級(jí)空氣旋流器和錐形火焰穩(wěn)定器，其中，所述離心式霧化噴嘴位于所述噴油裝置的中心、其進(jìn)口端與所述值班級(jí)燃油管連通，所述一級(jí)空氣旋流器設(shè)置于所述離心式霧化噴嘴的外圈，所述錐形火焰穩(wěn)定器的直徑逐漸縮小的進(jìn)氣段套設(shè)在所述一級(jí)空氣旋流器的外圈，所述錐形火焰穩(wěn)定器的直徑逐漸放大的出氣段在軸向上位于所述離心式霧化噴嘴的后面，值班級(jí)燃油經(jīng)所述離心式霧化噴嘴噴射進(jìn)行初次霧化，然后在一級(jí)旋流空氣作用下進(jìn)行二次霧化和摻混，值班級(jí)的火焰穩(wěn)定通過(guò)一級(jí)旋流空氣形成的回流區(qū)和噴嘴后面的錐形火焰穩(wěn)定器實(shí)現(xiàn)；
[0009]-所述主燃級(jí)噴嘴組件位于所述值班級(jí)噴嘴組件的外圈并和所述值班級(jí)噴嘴組件同軸設(shè)置，包括主燃級(jí)燃油管、主燃級(jí)集油環(huán)(23)、多點(diǎn)直射式噴嘴、二級(jí)空氣旋流器和三級(jí)空氣旋流器；其中，所述二級(jí)空氣旋流器套設(shè)在所述錐形火焰穩(wěn)定器的進(jìn)氣段，所述二級(jí)空氣旋流器外部套設(shè)二級(jí)空氣旋流通道殼體的直徑逐漸縮小的進(jìn)氣段，所述二級(jí)空氣旋流通道殼體的直徑逐漸放大的出氣段壁面上沿周向均勻垂直設(shè)置有若干多點(diǎn)直射式噴嘴，所述主燃級(jí)集油環(huán)設(shè)置于所述二級(jí)空氣旋流通道殼體的設(shè)有若干多點(diǎn)直射式噴嘴的外壁面上，所述主燃級(jí)集油環(huán)與所述主燃級(jí)燃油管連通，主燃級(jí)燃油通過(guò)所述若干多點(diǎn)直射式噴嘴沿徑向噴射入所述二級(jí)空氣旋流通道內(nèi)，第二級(jí)旋流空氣在值班級(jí)火焰的高溫作用下溫度升高，主燃級(jí)燃油垂直于第二級(jí)旋流空氣流向噴射燃油到預(yù)熱的旋流空氣中進(jìn)行橫向射流空氣霧化，二級(jí)空氣旋流通道中的部分預(yù)混油氣混合物在其出口與三級(jí)旋流空氣進(jìn)行快速均勻摻混。
[0010]本發(fā)明的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室中，主燃級(jí)燃油霧化方式采用首先進(jìn)行霧化、蒸發(fā)和部分摻混，然后進(jìn)行完全摻混，第二級(jí)旋流空氣在值班級(jí)火焰的高溫作用下溫度升高，主燃級(jí)燃油經(jīng)直射式噴嘴垂直于第二級(jí)旋流空氣流向噴射燃油到預(yù)熱的旋流空氣中進(jìn)行橫向射流空氣霧化，利用預(yù)熱空氣加強(qiáng)燃油霧化、蒸發(fā)和摻混質(zhì)量，同時(shí)在第二級(jí)旋流器通道中當(dāng)量比大于4.0，可以避免自燃和回火，第二級(jí)旋流器通道中的部分預(yù)混油氣混合物在主燃級(jí)旋流出口與第三級(jí)旋流空氣進(jìn)行快速均勻摻混。
[0011]優(yōu)選的，所述燃燒室包括燃燒室外機(jī)匣、燃燒室內(nèi)機(jī)匣、擴(kuò)壓器、點(diǎn)火器、火焰筒外筒、火焰筒內(nèi)筒。
[0012]優(yōu)選的，所述多點(diǎn)直射式噴嘴直徑為0.3?0.5mm,個(gè)數(shù)為3?8個(gè)，垂直于第二級(jí)旋流空氣流向噴射燃油，燃油先在第二級(jí)旋流空氣作用下進(jìn)行橫向射流空氣霧化，然后在主燃級(jí)旋流器出口處與第三級(jí)旋流空氣進(jìn)行快速摻混。
[0013]優(yōu)選的，所述錐形火焰穩(wěn)定器內(nèi)側(cè)采用擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，為火焰穩(wěn)定提高空氣流動(dòng)的低速區(qū)，高溫的火焰穩(wěn)定器用于預(yù)熱部分主燃級(jí)旋流空氣。
[0014]優(yōu)選的，所述主燃級(jí)旋流器由第二級(jí)旋流器和第三級(jí)旋流器組合而成。
[0015]優(yōu)選的，所述二級(jí)空氣旋流器和三級(jí)空氣旋流器都采用軸向旋流器。
[0016]優(yōu)選的，一級(jí)空氣旋流器采用軸向葉片，由12至24個(gè)葉片組成，安裝角為30?60度。
[0017]本發(fā)明主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室，耦合擴(kuò)散燃燒和貧預(yù)混燃燒技術(shù)，利用擴(kuò)散燃燒擴(kuò)寬燃燒室穩(wěn)定工作范圍，利用貧預(yù)混燃燒降低熱力型NOx的排放。在發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)和慢車等低工況時(shí)，只有值班級(jí)工作；當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，在起飛、巡航或爬升狀態(tài)，主燃級(jí)開(kāi)始工作，這時(shí)值班級(jí)對(duì)主燃級(jí)起到穩(wěn)定點(diǎn)火源的作用。主燃級(jí)局部當(dāng)量比為0.4?0.8，由于主燃級(jí)處于貧油狀態(tài)可以使燃燒室主燃區(qū)燃燒溫度控制在1800K以下，NOx生成量少。NOx生成量主要取決于燃燒溫度和停留時(shí)間，隨溫度的增加而成指數(shù)上升。在貧油和富油范圍內(nèi)，反應(yīng)溫度較低，NOx的生成速率隨溫度的升高成指數(shù)增加，因此，貧油和富油燃燒成為降低NOx排放的手段，其中貧油燃燒在最近研發(fā)的短環(huán)形燃燒室上得到廣泛應(yīng)用。在發(fā)動(dòng)機(jī)大工況時(shí)，控制主燃區(qū)處于貧油狀態(tài)，當(dāng)量比在0.4?0.8范圍內(nèi)，這時(shí)控制主燃區(qū)溫度在1800K以下，可以保證燃燒效率高和污染物(N0x、C0和UHC)排放低。
[0018]本發(fā)明的原理:主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室基于分層部分預(yù)混燃燒組織原理，利用值班級(jí)火焰對(duì)主燃級(jí)部分旋流空氣進(jìn)行預(yù)熱，主燃級(jí)燃油在高溫空氣中進(jìn)行橫向射流空氣霧化，然后部分摻混的燃油和空氣混合物以接近氣態(tài)燃料的形式與主燃級(jí)剩余旋流空氣進(jìn)行均勻快速摻混，同時(shí)，這部分預(yù)熱旋流空氣帶走的熱量起到對(duì)錐形火焰穩(wěn)定器起到冷卻效果。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn):
[0020](I)本發(fā)明主燃級(jí)燃油霧化過(guò)程采用先采用預(yù)熱空氣進(jìn)行橫向射流空氣霧化，再采用接近氣態(tài)的燃油和空氣混合物與第三級(jí)旋流空氣進(jìn)行均勻混合，把燃油霧化過(guò)程與油/氣摻混過(guò)程分開(kāi)，加強(qiáng)了油/氣摻混的均勻性。
[0021](2)利用預(yù)熱的空氣對(duì)主燃級(jí)燃油霧化進(jìn)行橫向射流空氣霧化，提高了初步霧化和摻混的質(zhì)量，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了第二級(jí)旋流空氣對(duì)錐形火焰穩(wěn)定器的冷卻效果，提高錐形火焰穩(wěn)定器的使用壽命。
[0022](3)主燃級(jí)燃油在第二級(jí)旋流器通道內(nèi)相對(duì)富油，不易出現(xiàn)自燃，初步霧化的燃油在主燃級(jí)出口處與第三級(jí)旋流空氣進(jìn)行快速摻混，也可以避免回火和自燃問(wèn)題。
[0023](4)本發(fā)明采用分層部分預(yù)混燃燒技術(shù)，值班級(jí)采用擴(kuò)散燃燒，在低工況時(shí)單獨(dú)工作，拓寬發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作范圍，大工況時(shí)，值班級(jí)和主燃級(jí)同時(shí)工作，值班燃燒區(qū)為主燃區(qū)提供穩(wěn)定的點(diǎn)火源，主燃區(qū)是貧預(yù)混燃燒可以有效降低大工況下的污染物排放。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室火焰筒結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0026]圖3是本發(fā)明的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室頭部結(jié)構(gòu)剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)發(fā)明型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]圖1是本發(fā)明的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室結(jié)構(gòu)剖視圖，采用分層部分預(yù)混燃燒方案和短環(huán)形結(jié)構(gòu)方案，包括燃燒室外機(jī)匣1、燃燒室內(nèi)機(jī)匣2、擴(kuò)壓器3、點(diǎn)火器4、火焰筒外筒5、火焰筒內(nèi)筒6、噴油裝置7和噴油桿12。
[0029]圖2是本發(fā)明的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室火焰筒結(jié)構(gòu)剖視圖，主燃區(qū)火焰分為值班級(jí)火焰14和主燃級(jí)火焰15，燃油分別通過(guò)主燃級(jí)噴嘴組件和值班級(jí)噴嘴組件進(jìn)入燃燒室，值班級(jí)采用擴(kuò)散燃燒，用于擴(kuò)寬燃燒室貧油燃燒穩(wěn)定工作范圍，主燃級(jí)采用貧預(yù)混燃燒，用于降低主燃區(qū)火焰溫度，從而降低NOx污染物排放。
[0030]圖3是本發(fā)明的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室頭部結(jié)構(gòu)剖視圖，噴油裝置7包括主燃級(jí)噴嘴組件和值班級(jí)噴嘴組件，值班級(jí)噴嘴組件包括離心式霧化噴嘴16、一級(jí)軸向空氣旋流器17和錐形火焰穩(wěn)定器27，其中，離心式霧化噴嘴16位于所述裝置的中心，一級(jí)軸向空氣旋流器17設(shè)置于離心式霧化噴嘴16的外圈，錐形火焰穩(wěn)定器27位于離心式霧化噴嘴16的后面，值班級(jí)燃油經(jīng)離心式霧化噴嘴16噴射進(jìn)行初次霧化，然后和一級(jí)旋流空氣作用進(jìn)行二次霧化和摻混，值班級(jí)的火焰穩(wěn)定通過(guò)一級(jí)旋流空氣形成的回流區(qū)和噴嘴后面的錐形火焰穩(wěn)定器27實(shí)現(xiàn)；主燃級(jí)位于所述值班級(jí)的外圈并和所述值班級(jí)同軸，包括主燃級(jí)燃油管19、集油環(huán)23、多點(diǎn)直射式噴嘴24、二級(jí)空氣旋流器18和三級(jí)空氣旋流器20，其中，多點(diǎn)直射式噴嘴24沿周向均勻布置，燃油經(jīng)主燃級(jí)燃油管19進(jìn)入集油環(huán)23，經(jīng)直射式噴嘴24進(jìn)入二級(jí)旋流空氣通道；第二級(jí)旋流器的內(nèi)側(cè)壁面受到值班級(jí)火焰的高溫加熱作用，從而加熱第二級(jí)旋流空氣，同時(shí)第二級(jí)旋流空氣起到對(duì)錐形火焰穩(wěn)定器27的冷卻作用；主燃級(jí)燃油在預(yù)熱的第二級(jí)旋流空氣作用下進(jìn)行橫向射流空氣霧化、蒸發(fā)和摻混，以氣態(tài)燃料的形式在主燃級(jí)旋流器出口 22與第三級(jí)旋流空氣進(jìn)行快速摻混，實(shí)現(xiàn)主燃級(jí)的燃油和空氣的預(yù)混預(yù)蒸發(fā)，用于燃燒室主燃區(qū)貧油燃燒。
[0031]值班級(jí)火焰14和主燃級(jí)火焰15在軸向和徑向空間分布都不同，值班級(jí)火焰14更靠近燃燒室頭部和中心，主燃級(jí)火焰在值班級(jí)火焰的外圍并且沿流向靠近下流，實(shí)現(xiàn)燃燒室中值班級(jí)和主燃級(jí)分區(qū)燃燒。低工況時(shí)，值班級(jí)單獨(dú)工作，大工況時(shí)，值班級(jí)和主燃級(jí)同時(shí)工作。主燃級(jí)噴射燃油量占總?cè)加土康?0?90%。直射式噴嘴25直徑為0.3?0.5mm,個(gè)數(shù)為3?8個(gè)，噴嘴射流方向是垂直于第二級(jí)旋流器流道。二級(jí)旋流器18和三級(jí)旋流器20采用軸向或徑向旋流器，葉片數(shù)為8?24個(gè)。大工況時(shí)，主燃級(jí)多點(diǎn)直射噴嘴25開(kāi)始工作，燃油通過(guò)燃油管19進(jìn)入集油環(huán)23，通過(guò)直射式噴嘴25噴射到二級(jí)旋流器流道中。
[0032]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室，其噴油裝置包括主燃級(jí)噴嘴組件和值班級(jí)噴嘴組件，其特征在于， --所述值班級(jí)噴嘴組件包括值班級(jí)燃油管、離心式霧化噴嘴、一級(jí)空氣旋流器和錐形火焰穩(wěn)定器，其中，所述離心式霧化噴嘴位于所述噴油裝置的中心、其進(jìn)口端與所述值班級(jí)燃油管連通，所述一級(jí)空氣旋流器設(shè)置于所述離心式霧化噴嘴的外圈，所述錐形火焰穩(wěn)定器的直徑逐漸縮小的進(jìn)氣段套設(shè)在所述一級(jí)空氣旋流器的外圈，所述錐形火焰穩(wěn)定器的直徑逐漸放大的出氣段在軸向上位于所述離心式霧化噴嘴的后面，值班級(jí)燃油經(jīng)所述離心式霧化噴嘴噴射進(jìn)行初次霧化，然后在一級(jí)旋流空氣作用下進(jìn)行二次霧化和摻混，值班級(jí)的火焰穩(wěn)定通過(guò)一級(jí)旋流空氣形成的回流區(qū)和噴嘴后面的錐形火焰穩(wěn)定器實(shí)現(xiàn)； --所述主燃級(jí)噴嘴組件位于所述值班級(jí)噴嘴組件的外圈并和所述值班級(jí)噴嘴組件同軸設(shè)置，包括主燃級(jí)燃油管、主燃級(jí)集油環(huán)(23)、多點(diǎn)直射式噴嘴、二級(jí)空氣旋流器和三級(jí)空氣旋流器；其中，所述二級(jí)空氣旋流器套設(shè)在所述錐形火焰穩(wěn)定器的進(jìn)氣段，所述二級(jí)空氣旋流器外部套設(shè)二級(jí)空氣旋流通道殼體的直徑逐漸縮小的進(jìn)氣段，所述二級(jí)空氣旋流通道殼體的直徑逐漸放大的出氣段壁面上沿周向均勻垂直設(shè)置有若干多點(diǎn)直射式噴嘴，所述主燃級(jí)集油環(huán)設(shè)置于所述二級(jí)空氣旋流通道殼體的設(shè)有若干多點(diǎn)直射式噴嘴的外壁面上，所述主燃級(jí)集油環(huán)與所述主燃級(jí)燃油管連通，主燃級(jí)燃油通過(guò)所述若干多點(diǎn)直射式噴嘴沿徑向噴射入所述二級(jí)空氣旋流通道內(nèi)，第二級(jí)旋流空氣在值班級(jí)火焰的高溫作用下溫度升高，主燃級(jí)燃油垂直于第二級(jí)旋流空氣流向噴射燃油到預(yù)熱的旋流空氣中進(jìn)行橫向射流空氣霧化，二級(jí)空氣旋流通道中的部分預(yù)混油氣混合物在其出口與三級(jí)旋流空氣進(jìn)行快速均勻摻混。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室，其特征在于，所述燃燒室包括燃燒室外機(jī)匣、燃燒室內(nèi)機(jī)匣、擴(kuò)壓器、點(diǎn)火器、火焰筒外筒、火焰筒內(nèi)筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室，其特征在于，所述多點(diǎn)直射式噴嘴直徑為0.3?0.5mm,個(gè)數(shù)為3?8個(gè)，垂直于第二級(jí)旋流空氣流向噴射燃油，燃油先在第二級(jí)旋流空氣作用下進(jìn)行橫向射流空氣霧化，然后在主燃級(jí)旋流器出口處與第三級(jí)旋流空氣進(jìn)行快速摻混。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室，其特征在于，所述錐形火焰穩(wěn)定器內(nèi)側(cè)采用擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，為火焰穩(wěn)定提高空氣流動(dòng)的低速區(qū)，高溫的火焰穩(wěn)定器用于預(yù)熱部分主燃級(jí)旋流空氣。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室，其特征在于，所述主燃級(jí)旋流器由第二級(jí)旋流器和第三級(jí)旋流器組合而成。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室，其特征在于，所述二級(jí)空氣旋流器和三級(jí)空氣旋流器都采用軸向旋流器。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室，其特征在于，一級(jí)空氣旋流器采用軸向葉片，由12至24個(gè)葉片組成，安裝角為30?60度。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)貧預(yù)混的分層部分預(yù)混低污染燃燒室，其特征在于，所述噴油裝置還包括給燃燒室提供燃油的預(yù)燃級(jí)接油嘴、主燃級(jí)接油嘴、噴嘴桿，燃油經(jīng)預(yù)燃級(jí)接油嘴和主燃級(jí)接油嘴分別進(jìn)入噴嘴桿，預(yù)燃級(jí)接油嘴與預(yù)燃級(jí)燃油霧化噴嘴相通，主燃級(jí)接油嘴與集油環(huán)相通，預(yù)燃級(jí)燃油和主燃級(jí)燃油在噴嘴桿內(nèi)不交匯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)預(yù)混預(yù)蒸發(fā)的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室，其特征在于，所述燃?xì)廨啓C(jī)為航空燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)或工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)。
10.一種帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)預(yù)混預(yù)蒸發(fā)的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室，包括外機(jī)匣、內(nèi)機(jī)匣、擴(kuò)壓器、點(diǎn)火器及權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的帶預(yù)熱功能的主燃級(jí)預(yù)混預(yù)蒸發(fā)的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室，相對(duì)于傳統(tǒng)頭部富油燃燒室，頭部采用貧油燃燒技術(shù)，燃燒用空氣占全部空氣量的50?90%，剩余的冷卻空氣從摻混孔(9)進(jìn)入火焰筒以進(jìn)一步調(diào)節(jié)燃燒室出口溫度分布，使燃燒室出口溫度分布滿足渦輪進(jìn)口導(dǎo)流葉片受熱強(qiáng)度的要求。
【文檔編號(hào)】F23R3/38GK104456628SQ201410643105
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】劉存喜, 楊金虎, 劉富強(qiáng), 阮昌龍, 穆勇, 徐綱 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所