油擋板16上并被空氣帶動(dòng)沿?fù)醢灞诿媪鲃?dòng)，經(jīng)過預(yù)混后從油氣進(jìn)口 17進(jìn)入主燃級(jí)燃燒區(qū)23為主燃級(jí)提供燃油。值班級(jí)燃油總管9和供油噴嘴22為凹腔20提供燃油?？諝夥謩e進(jìn)入內(nèi)外涵道和主流。內(nèi)外涵氣流分別從凹腔前壁進(jìn)氣口 12和凹腔后壁進(jìn)氣口 13進(jìn)入火焰筒，其余空氣分別從火焰筒壁冷卻孔11、主燃孔18、摻混孔19進(jìn)入火焰筒10。主流空氣從聯(lián)焰板15之間的間隙進(jìn)入火焰筒10。
[0036]在本實(shí)施例中，斜流駐渦燃燒室I還包括主燃級(jí)供油系統(tǒng)，所述主燃級(jí)供油系統(tǒng)為多點(diǎn)噴射式供油系統(tǒng)。具體的，所述主燃級(jí)供油系統(tǒng)包括:與所述主燃級(jí)供油系統(tǒng)相連通的所述主燃級(jí)燃油總管8，所述主燃級(jí)燃油總管8上設(shè)置主燃級(jí)燃油總管出口 21，所述主燃級(jí)燃油總管出口 21朝向所述供油擋板16，以便于燃油自所述主燃級(jí)燃油總管出口 21噴出，打到所述供油擋板16上。例如:如圖4所示的供油系統(tǒng)和如圖5所示的斜流駐渦燃燒室I的燃油總管結(jié)構(gòu)，供油系統(tǒng)分為主燃級(jí)供油系統(tǒng)和值班級(jí)供油系統(tǒng)。其中，主燃級(jí)供油系統(tǒng)包括主燃級(jí)燃油總管8、供油擋板16、主燃級(jí)油氣進(jìn)口 17、主燃級(jí)燃油總管出口 21。在供油過程中，燃油沿燃油總管8從燃油出口 21噴出，打在供油擋板16上并被空氣帶動(dòng)沿?fù)醢灞诿媪鲃?dòng)，經(jīng)過預(yù)混后從油氣進(jìn)口 17進(jìn)入主燃級(jí)燃燒區(qū)23為主燃級(jí)提供燃油。值班級(jí)供油系統(tǒng)包括值班級(jí)燃油總管9、供油噴嘴22為離心噴嘴，安裝在凹腔20前進(jìn)氣口 12，與空氣一起進(jìn)入凹腔20進(jìn)行燃燒。
[0037]進(jìn)一步的，所述斜流駐渦燃燒室I還包括有與所述值班級(jí)燃油總管9相連通的值班級(jí)供油噴嘴22，值班級(jí)供油噴嘴22安裝于所述凹腔前壁進(jìn)氣口 12處。
[0038]在本實(shí)施例中，所述凹腔前壁進(jìn)氣口 12與所述凹腔外壁之間的距離小于所述凹腔后壁進(jìn)氣口 13與所述凹腔外壁之間的距離，以便于所述凹腔前壁進(jìn)氣口 12與所述凹腔后壁進(jìn)氣口 13處在不同的徑向位置。
[0039]在本實(shí)施例中，結(jié)合如圖1-5所示的斜流駐渦燃燒室I的結(jié)構(gòu)，斜流駐渦燃燒室I的凹腔20的工作過程為:凹腔20作為整個(gè)斜流駐渦燃燒室I的值班級(jí)燃燒腔，空氣和燃油進(jìn)入凹腔20進(jìn)行燃燒。壓縮空氣進(jìn)入斜流駐渦燃燒室I后，分別進(jìn)入主流和斜流駐渦燃燒室I內(nèi)外涵道。斜流駐渦燃燒室I內(nèi)外涵氣流分別從凹腔前壁進(jìn)氣口 12和凹腔后壁進(jìn)氣口 13進(jìn)入火焰筒。同時(shí)，由于所述凹腔前壁進(jìn)氣口 12與所述凹腔外壁之間的距離小于所述凹腔后壁進(jìn)氣口 13與所述凹腔外壁之間的距離，使得所述凹腔前壁進(jìn)氣口 12與所述凹腔后壁進(jìn)氣口 13處在不同的徑向位置，從而在火焰筒燃燒區(qū)形成穩(wěn)定的雙渦結(jié)構(gòu)。
[0040]具體的，如圖6所示，供油噴嘴22安裝在凹腔前壁進(jìn)氣口 12處，燃油與火焰筒前壁的空氣一起進(jìn)入火焰筒中，并隨空氣一起在燃燒區(qū)形成的單渦中運(yùn)動(dòng)，形成可燃混合氣。當(dāng)點(diǎn)火系統(tǒng)接通時(shí)，高能電嘴5的兩個(gè)電極電壓高過空氣擊穿閥值，發(fā)出電火花，形成一個(gè)類似擴(kuò)散火焰形狀的高溫等離子區(qū)，點(diǎn)燃電嘴附近的可燃混合氣，形成核心火團(tuán)。該核心火團(tuán)在向四周傳播火焰的同時(shí)，隨氣流一起運(yùn)動(dòng)，使得火焰?zhèn)鞑サ桨记恢鳒u24的回流區(qū)內(nèi)，形成穩(wěn)定點(diǎn)火源。新鮮混合氣進(jìn)入凹腔20后，在該穩(wěn)定點(diǎn)火源的作用下進(jìn)行加熱并被點(diǎn)燃?；鹧娴闹芟騻鞑ィ瑢Ⅻc(diǎn)燃相鄰的頭部，進(jìn)一步將整個(gè)凹腔20點(diǎn)燃，從而點(diǎn)火成功。
[0041]具體的，如圖7所示，斜流駐渦燃燒室I的主燃級(jí)工作過程為:主流進(jìn)行預(yù)混預(yù)蒸發(fā)燃燒，作為斜流駐渦燃燒室I的主燃級(jí)。凹腔20內(nèi)形成雙渦結(jié)構(gòu)，值班級(jí)燃油在凹腔主渦24和凹腔副渦25中燃燒。在凹腔副渦25與主流的交界處，兩者之間存在速度差，從而形成剪切層。由于剪切層內(nèi)湍流度高，且存在大量的渦，使得流動(dòng)結(jié)構(gòu)有利于凹腔20高溫燃?xì)馀c主流未燃混合物的質(zhì)量交換，從而點(diǎn)燃主流混合物。進(jìn)一步的，如圖6所示的聯(lián)焰板15的截面中，凹腔20內(nèi)部分燃?xì)庠趬翰铗?qū)動(dòng)下流向聯(lián)焰板15的尾跡流中，從而在聯(lián)焰板15的尾跡區(qū)形成高溫區(qū)，主流亦可在此處被點(diǎn)燃。實(shí)現(xiàn)了聯(lián)焰板15不僅起到傳焰作用，還可起到主流點(diǎn)火源的作用?；鹧?zhèn)鞑サ街髁髦行奈恢茫M(jìn)入主流的混合氣在上游預(yù)先蒸發(fā)混合，形成比較均勻的預(yù)混氣后進(jìn)入主燃區(qū)23。
[0042]本發(fā)明的實(shí)施例提供的斜流駐渦燃燒室，將主燃級(jí)燃燒區(qū)23和作為值班級(jí)燃燒區(qū)的凹腔20集成在一個(gè)凹體結(jié)構(gòu)中，并在同一個(gè)凹體結(jié)構(gòu)中能夠形成不同的渦，保證主燃級(jí)和值班級(jí)能夠分別獨(dú)立燃燒，又能夠一起燃燒，從而提高了功重比。并且相對(duì)于回流型燃燒室，不需要使用大、小S型彎管等體積較大的元件；而相對(duì)于直流型燃燒室，解決了軸間距較長(zhǎng)的問題，因此本發(fā)明在提高燃?xì)廨啓C(jī)的功重比的同時(shí)也減少發(fā)動(dòng)機(jī)的自重和體積。本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于設(shè)備實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。
[0043]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種斜流駐渦燃燒室，其特征在于，包括:外機(jī)匣(2)、內(nèi)機(jī)匣(3)、擴(kuò)壓器(4)、高能電嘴(5)、主燃級(jí)燃油總管進(jìn)口(6)、值班級(jí)燃油總管進(jìn)口(7)、主燃級(jí)燃油總管(8)、值班級(jí)燃油總管(9)、火焰筒(10)、火焰筒壁冷卻孔(11)、凹腔前壁進(jìn)氣口(12)、凹腔后壁進(jìn)氣口(13)、主流進(jìn)口(14)、聯(lián)焰板(15)、供油擋板(16)、主燃級(jí)油氣進(jìn)口(17)、主燃孔(18)、摻混孔(19)、凹腔(20)、主燃級(jí)燃油總管出口(21)、值班級(jí)供油噴嘴(22)和主燃級(jí)燃燒區(qū)(23); 所述斜流駐渦燃燒室為全環(huán)形結(jié)構(gòu)； 所述擴(kuò)壓器(4)用于空氣進(jìn)入所述斜流駐渦燃燒室經(jīng)過所述擴(kuò)壓器后，將所述空氣進(jìn)行減速增壓后到達(dá)所述火焰筒(10)的頭部； 所述火焰筒(10)的壁面上設(shè)置所述火焰筒壁冷卻孔(11); 所述火焰筒(10)的壁面圍繞形成所述凹腔(20)和所述主燃級(jí)燃燒區(qū)(23)，圍繞形成所述凹腔(20)的壁面包括凹腔前壁、凹腔后壁和凹腔外壁，所述凹腔前壁上設(shè)置所述凹腔前壁進(jìn)氣口(12)，所述凹腔后壁上設(shè)置所述凹腔后壁進(jìn)氣口(13); 圍繞形成所述主燃級(jí)燃燒區(qū)(23)的壁面包括第一弧形壁面和第二弧形壁面，所述凹腔后壁與圍繞形成所述主燃級(jí)燃燒區(qū)(23)的第二弧形壁面連接，所述第一弧形壁面上設(shè)置所述主燃孔(18)，所述第二弧形壁面上設(shè)置所述摻混孔(19)，所述第一弧形壁面與所述第二弧形壁面在遠(yuǎn)離所述聯(lián)焰板(15) —側(cè)逐漸收斂形成所述斜流駐渦燃燒室的出口 ； 所述聯(lián)焰板(15)的兩邊分別與所述第一弧形壁面和所述凹腔前壁連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流駐渦燃燒室，其特征在于，所述斜流駐渦燃燒室還包括主燃級(jí)供油系統(tǒng)，所述主燃級(jí)供油系統(tǒng)為多點(diǎn)噴射式供油系統(tǒng)； 所述主燃級(jí)供油系統(tǒng)包括:與所述主燃級(jí)供油系統(tǒng)相連通的所述主燃級(jí)燃油總管(8)，所述主燃級(jí)燃油總管(8)上設(shè)置主燃級(jí)燃油總管出口(21)，所述主燃級(jí)燃油總管出口(21)朝向所述供油擋板(16)，以便于燃油自所述主燃級(jí)燃油總管出口(21)噴出，打到所述供油擋板(16)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流駐渦燃燒室，其特征在于，所述斜流駐渦燃燒室還包括有與所述值班級(jí)燃油總管(9)相連通的值班級(jí)供油噴嘴(22); 所述值班級(jí)供油噴嘴(22)安裝于所述凹腔前壁進(jìn)氣口(12)處。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流駐渦燃燒室，其特征在于，所述凹腔前壁進(jìn)氣口(12)與所述凹腔外壁之間的距離小于所述凹腔后壁進(jìn)氣口(13)與所述凹腔外壁之間的距離，以便于所述凹腔前壁進(jìn)氣口(12)與所述凹腔后壁進(jìn)氣口(13)處在不同的徑向位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜流駐渦燃燒室，其特征在于，所述第一弧形壁面上靠近內(nèi)機(jī)匣⑶一側(cè)設(shè)置有一排主燃孔(18)，用于將空氣通過主燃孔(18)進(jìn)入斜流駐渦燃燒室內(nèi)并截?cái)嗷鹧妗?.根據(jù)權(quán)利要求5所述的斜流駐渦燃燒室，其特征在于，所述第一弧形壁面和所述第二弧形壁面靠近所述出口的位置分別各設(shè)置有一排摻混孔(19)，用于將空氣通過兩側(cè)的摻混孔(19)進(jìn)入斜流駐渦燃燒室內(nèi)并冷卻高溫燃?xì)狻?br>【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種斜流駐渦燃燒室，涉及燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)領(lǐng)域，能夠在提高燃?xì)廨啓C(jī)的功重比的同時(shí)減少自重和體積。本發(fā)明包括：燃燒室為全環(huán)形結(jié)構(gòu)；火焰筒的壁面上設(shè)置火焰筒壁冷卻孔；火焰筒的壁面圍繞形成凹腔和主燃級(jí)燃燒區(qū)，圍繞形成凹腔的壁面包括凹腔前壁、凹腔后壁和凹腔外壁，凹腔前壁上設(shè)置凹腔前壁進(jìn)氣口，凹腔后壁上設(shè)置凹腔后壁進(jìn)氣口；圍繞形成主燃級(jí)燃燒區(qū)的壁面包括第一弧形壁面和第二弧形壁面，凹腔后壁與圍繞形成主燃級(jí)燃燒區(qū)的第二弧形壁面連接，第一弧形壁面上設(shè)置主燃孔，第二弧形壁面上設(shè)置摻混孔，第一弧形壁面與第二弧形壁面在遠(yuǎn)離聯(lián)焰板一側(cè)逐漸收斂形成燃燒室的出口。本發(fā)明適用于燃?xì)廨啓C(jī)。
【IPC分類】F23R3/58
【公開號(hào)】CN105020744
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510392306
【發(fā)明人】何小民, 朱一驍, 江平, 黃衛(wèi)東
【申請(qǐng)人】南京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月6日