一種ω型火焰筒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種ω型火焰筒。
【背景技術(shù)】
[0002]在微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)形折流燃燒室中，工作原理是空氣和霧化的燃油進(jìn)入火焰筒，燃油在火焰筒內(nèi)和空氣燃燒，放出熱量?，F(xiàn)有的環(huán)形折流燃燒室由機(jī)匣、火焰筒、套筒、甩油盤組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示:火焰筒由外環(huán)103和內(nèi)環(huán)105組成；機(jī)匣101和外環(huán)103組成外環(huán)腔，外環(huán)腔中的空氣通過外環(huán)上的孔進(jìn)入火焰筒；套筒106和內(nèi)環(huán)105組成內(nèi)環(huán)腔，空氣經(jīng)過內(nèi)環(huán)上的孔進(jìn)入火焰筒；甩油盤102將燃油從離散的油孔甩出，進(jìn)入火焰筒內(nèi)區(qū)域104霧化、并和空氣燃燒，放出熱量。
[0003]現(xiàn)有的環(huán)形折流燃燒室火焰筒不能滿足微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的需求。微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)有結(jié)構(gòu)緊湊、低成本、零件少的特點(diǎn)。由于受整機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸限制，現(xiàn)有的火焰筒不能在很小的空間保證燃油的霧化、蒸發(fā)以及充分的燃燒，導(dǎo)致燃燒室效率低?，F(xiàn)有的環(huán)形折流燃燒室使用甩油盤上離散的油孔向火焰筒內(nèi)甩油，在火焰筒內(nèi)形成溫度高點(diǎn)，影響了火焰筒內(nèi)溫度場(chǎng)的均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:如何為微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形折流燃燒室設(shè)計(jì)一種ω型火焰筒，保證在很小的空間保證燃油霧化質(zhì)量；保證燃油在火焰筒內(nèi)能快速蒸發(fā)并充分燃燒性，保證燃燒效率；保證火焰筒內(nèi)溫度場(chǎng)的均勻性。
[0006]( 二)技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種ω型火焰筒，其包括:外環(huán)3、外環(huán)氣孔
4、內(nèi)環(huán)9、內(nèi)環(huán)氣孔10、套筒7、燃燒室機(jī)匣1、環(huán)形縫隙2 ;
[0008]其中，燃燒室機(jī)匣I和外環(huán)3形成外環(huán)氣腔，套筒7和內(nèi)環(huán)9形成內(nèi)環(huán)氣腔；外環(huán)3和內(nèi)環(huán)9組成火焰筒；外環(huán)3上分布有外環(huán)氣孔4，內(nèi)環(huán)9上分布有內(nèi)環(huán)氣孔10 ;外環(huán)氣腔和內(nèi)環(huán)氣腔中的空氣通過外環(huán)氣孔4和內(nèi)環(huán)氣孔10進(jìn)入火焰筒，燃油通過環(huán)形縫隙2進(jìn)入火焰筒；燃油和空氣在火焰筒內(nèi)燃燒；外環(huán)3朝向燃燒室前端面方向形成有a弧面結(jié)構(gòu)；內(nèi)環(huán)9弧面由b弧面、c弧面組成，且b弧面和c弧面之間形成有內(nèi)環(huán)突起6 ;所述a弧面、b弧面、c弧面形成ω型結(jié)構(gòu)；
[0009]其中，外環(huán)3的a弧面和內(nèi)環(huán)9的b弧面、c弧面形成ω型結(jié)構(gòu)；a弧面的弧度在0.4JT-0.5JT之間，半徑在60mm-70mm之間，a弧面左側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣I的距離在10mm-1lOmm之間，a弧面右側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣I的距離在10mm-15mm之間；b弧面的弧度在0.3 π -0.4 π之間，半徑在50mm-60mm之間，b弧面左側(cè)點(diǎn)和a弧面左側(cè)點(diǎn)高度相同，水平距離在50mm-60mm之間，b弧面右側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣I的距離在40mm-50mm之間；c弧面的弧度在0.9 π - Ji之間，半徑在50mm-60_之間，c弧面左側(cè)點(diǎn)和b弧面右側(cè)點(diǎn)高度相同，水平距離在10mm-15mm之間，c弧面右側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣I的距離在30mm-40mm之間；
[0010]該ω型結(jié)構(gòu)用來延長燃油火焰筒內(nèi)的停留時(shí)間，保證燃油有足夠的時(shí)間蒸發(fā)和燃燒；ω型結(jié)構(gòu)中，由于內(nèi)環(huán)突起6的存在，將火焰筒分成由a弧面與b弧面構(gòu)成的主燃區(qū)5和由c弧面構(gòu)成的補(bǔ)燃區(qū)8，燃油首先在主燃區(qū)5內(nèi)燃燒，然后流入補(bǔ)燃區(qū)8進(jìn)行補(bǔ)燃，有利于提高燃燒效率；內(nèi)環(huán)b弧面和c弧面形成高度在20mm-30mm間的內(nèi)環(huán)突起6，內(nèi)環(huán)突起6有利于加強(qiáng)空氣和燃油的摻混，有利于火焰筒內(nèi)溫度均勻。
[0011](三)有益效果
[0012]本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，燃油霧化效果好，燃燒效率高，釋熱強(qiáng)度達(dá)到6500kJ/h.m3.Pa以上，火焰筒內(nèi)溫度均勻。整機(jī)試驗(yàn)表明，采用此發(fā)明的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)有很好的點(diǎn)火、加速特性，可以在很寬的工況下可靠、快速點(diǎn)火并加速到最高設(shè)計(jì)狀態(tài)。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明所提供的ω型火焰筒結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0016]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種ω型火焰筒，其包括:外環(huán)3、外環(huán)氣孔4、內(nèi)環(huán)9、內(nèi)環(huán)氣孔10、套筒7、燃燒室機(jī)匣1、環(huán)形縫隙；
[0017]其中，如圖2所示，燃燒室機(jī)匣I和外環(huán)3形成外環(huán)氣腔，套筒7和內(nèi)環(huán)9形成內(nèi)環(huán)氣腔；外環(huán)3和內(nèi)環(huán)9組成火焰筒；外環(huán)3上分布有外環(huán)氣孔4，內(nèi)環(huán)9上分布有內(nèi)環(huán)氣孔10 ;外環(huán)氣腔和內(nèi)環(huán)氣腔中的空氣通過外環(huán)氣孔4和內(nèi)環(huán)氣孔10進(jìn)入火焰筒，燃油通過環(huán)形縫隙2進(jìn)入火焰筒；燃油和空氣在火焰筒內(nèi)燃燒；外環(huán)3朝向燃燒室前端面方向形成有a弧面結(jié)構(gòu)；內(nèi)環(huán)9弧面由b弧面、c弧面組成，且b弧面和c弧面之間形成有內(nèi)環(huán)突起6 ;所述a弧面、b弧面、c弧面形成ω型結(jié)構(gòu)；
[0018]其中，外環(huán)3的a弧面和內(nèi)環(huán)9的b弧面、c弧面形成ω型結(jié)構(gòu)；a弧面的弧度在0.4JT-0.5JT之間，半徑在60mm-70mm之間，a弧面左側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣I的距離在10mm-1lOmm之間，a弧面右側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣I的距離在10mm-15mm之間；b弧面的弧度在0.3 π -0.4 π之間，半徑在50mm-60mm之間，b弧面左側(cè)點(diǎn)和a弧面左側(cè)點(diǎn)高度相同，水平距離在50mm-60mm之間，b弧面右側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣I的距離在40mm-50mm之間；c弧面的弧度在0.9 π - Ji之間，半徑在50mm-60_之間，c弧面左側(cè)點(diǎn)和b弧面右側(cè)點(diǎn)高度相同，水平距離在10mm-15mm之間，c弧面右側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣I的距離在30mm-40mm之間；
[0019]該ω型結(jié)構(gòu)用來延長燃油火焰筒內(nèi)的停留時(shí)間，保證燃油有足夠的時(shí)間蒸發(fā)和燃燒；ω型結(jié)構(gòu)中，由于內(nèi)環(huán)突起6的存在，將火焰筒分成由a弧面與b弧面構(gòu)成的主燃區(qū)5和由c弧面構(gòu)成的補(bǔ)燃區(qū)8，燃油首先在主燃區(qū)5內(nèi)燃燒，然后流入補(bǔ)燃區(qū)8進(jìn)行補(bǔ)燃，有利于提高燃燒效率；在補(bǔ)燃區(qū)8會(huì)形成一個(gè)低速回流區(qū)，用以穩(wěn)定火焰，防止熄火；內(nèi)環(huán)b弧面和c弧面形成高度在20mm-30mm間的內(nèi)環(huán)突起6，內(nèi)環(huán)突起6有利于加強(qiáng)空氣和燃油的摻混，有利于火焰筒內(nèi)溫度均勻；燃油通過環(huán)形縫隙2進(jìn)入火焰筒，環(huán)形縫隙2是一個(gè)連續(xù)的環(huán)形，有利于火焰筒內(nèi)溫度均勻性。
[0020]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種ω型火焰筒，其特征在于，其包括:外環(huán)(3)、外環(huán)氣孔(4)、內(nèi)環(huán)(9)、內(nèi)環(huán)氣孔(10)、套筒(7)、燃燒室機(jī)匣(I)、環(huán)形縫隙(2); 其中，燃燒室機(jī)匣(I)和外環(huán)⑶形成外環(huán)氣腔，套筒(7)和內(nèi)環(huán)(9)形成內(nèi)環(huán)氣腔；外環(huán)(3)和內(nèi)環(huán)(9)組成火焰筒；外環(huán)(3)上分布有外環(huán)氣孔(4)，內(nèi)環(huán)(9)上分布有內(nèi)環(huán)氣孔(10);外環(huán)氣腔和內(nèi)環(huán)氣腔中的空氣通過外環(huán)氣孔(4)和內(nèi)環(huán)氣孔(10)進(jìn)入火焰筒，燃油通過環(huán)形縫隙(2)進(jìn)入火焰筒；燃油和空氣在火焰筒內(nèi)燃燒；外環(huán)(3)朝向燃燒室前端面方向形成有a弧面結(jié)構(gòu)；內(nèi)環(huán)(9)弧面由b弧面、c弧面組成，且b弧面和c弧面之間形成有內(nèi)環(huán)突起(6);所述a弧面、b弧面、c弧面形成ω型結(jié)構(gòu)； 其中，外環(huán)⑶的a弧面和內(nèi)環(huán)(9)的b弧面、c弧面形成ω型結(jié)構(gòu)；a弧面的弧度在0.4JT-0.5JT之間，半徑在60mm-70mm之間，a弧面左側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣(I)的距離在10mm-1lOmm之間，a弧面右側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣(I)的距離在1mm-15mm之間；b弧面的弧度在0.3 -0.4 JT之間，半徑在50_-60_之間，b弧面左側(cè)點(diǎn)和a弧面左側(cè)點(diǎn)高度相同，水平距離在50mm-60mm之間，b弧面右側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣(I)的距離在40mm-50mm之間；c弧面的弧度在0.9 π - Ji之間，半徑在50mm-60mm之間，c弧面左側(cè)點(diǎn)和b弧面右側(cè)點(diǎn)高度相同，水平距離在10mm-15mm之間，c弧面右側(cè)點(diǎn)和燃燒室機(jī)匣(I)的距離在30mm-40mm之間； 該ω型結(jié)構(gòu)用來延長燃油火焰筒內(nèi)的停留時(shí)間，保證燃油有足夠的時(shí)間蒸發(fā)和燃燒；ω型結(jié)構(gòu)中，由于內(nèi)環(huán)突起(6)的存在，將火焰筒分成由a弧面與b弧面構(gòu)成的主燃區(qū)(5)和由c弧面構(gòu)成的補(bǔ)燃區(qū)(8)，燃油首先在主燃區(qū)(5)內(nèi)燃燒，然后流入補(bǔ)燃區(qū)(8)進(jìn)行補(bǔ)燃，有利于提高燃燒效率；內(nèi)環(huán)b弧面和c弧面形成高度在20mm-30mm間的內(nèi)環(huán)突起(6)，內(nèi)環(huán)突起(6)有利于加強(qiáng)空氣和燃油的摻混，有利于火焰筒內(nèi)溫度均勻。
【專利摘要】本發(fā)明屬于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種ω型火焰筒，其包括：外環(huán)3、外環(huán)氣孔4、內(nèi)環(huán)9、內(nèi)環(huán)氣孔10、套筒7、燃燒室機(jī)匣1、環(huán)形縫隙2；外環(huán)3朝向燃燒室前端面方向形成有a弧面結(jié)構(gòu)；內(nèi)環(huán)9弧面由b弧面、c弧面組成，且b弧面和c弧面之間形成有內(nèi)環(huán)突起6；所述a弧面、b弧面、c弧面形成ω型結(jié)構(gòu)；本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，燃油霧化效果好，燃燒效率高，釋熱強(qiáng)度達(dá)到6500kJ/h·m3·Pa以上，火焰筒內(nèi)溫度均勻。整機(jī)試驗(yàn)表明,采用此發(fā)明的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)有很好的點(diǎn)火、加速特性，可以在很寬的工況下可靠、快速點(diǎn)火并加速到最高設(shè)計(jì)狀態(tài)。
【IPC分類】F23R3/42
【公開號(hào)】CN105114983
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510616565
【發(fā)明人】蔣雪輝, 何悟
【申請(qǐng)人】北京動(dòng)力機(jī)械研究所
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月24日