一種基于開縫旋流器的貧油多點(diǎn)噴射燃燒室的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于貧油噴射燃燒室領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于開縫旋流器的貧油多點(diǎn)噴射燃燒室。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的發(fā)展，要求燃燒室具有低污染、高可靠性和長壽命等特點(diǎn).常規(guī)的單頭部燃燒室常用的做法是提高增壓比和渦輪前溫度來提高循環(huán)功，但是壓力和溫度的提高會增加NOx的生成，而且常規(guī)燃燒室在提高出口溫度分布等方面有很大的局限性。
[0003]近來提出了一種貧油噴射系統(tǒng)燃燒室，它能較好的彌補(bǔ)這些缺陷。貧油噴射系統(tǒng)LDI (lean direct injector)燃燒室是貧油預(yù)混預(yù)蒸發(fā)模型(LPP)的一種變形，與之不同的是貧油噴射系統(tǒng)中燃油是直接射入燃燒區(qū)，因此沒有LPP模型與生俱來的自燃和回火隱患，LDI低污染燃燒室以貧油狀態(tài)將燃油直接噴射到主燃區(qū)與空氣混合進(jìn)行燃燒，降低溫度，從而降低NOx的排放。
[0004]然而，現(xiàn)有的貧油噴射系統(tǒng)燃燒室中的旋流器均為如圖1所示的單級軸向旋流器，其中間為圓柱形空腔，若干空間彎曲葉片圍繞內(nèi)輪轂等距排列，旋流器的這種結(jié)構(gòu)迫使氣流在葉片之間的通道內(nèi)流過之后在出口處產(chǎn)生切向速度，從而產(chǎn)生強(qiáng)大旋流，該結(jié)構(gòu)存在以下不足之處:其所改善的霧化燃油被強(qiáng)大的湍流帶到四周而不能很好的進(jìn)入中心燃燒區(qū)，且混合氣在回流區(qū)停留時間較短，不利于火焰的穩(wěn)定和高效的燃燒，燃燒效率低；且現(xiàn)有的貧油噴射系統(tǒng)燃燒室為單點(diǎn)噴射，其無法對燃油量進(jìn)行分級控制，因而無法滿足不同工況的燃燒要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種基于開縫旋流器的貧油多點(diǎn)噴射燃燒室，其中結(jié)合燃燒室自身的特點(diǎn)，相應(yīng)設(shè)計(jì)了適用于不同工況的多點(diǎn)噴射燃燒室，并對其關(guān)鍵組件如開縫旋流器的結(jié)構(gòu)及其具體設(shè)置方式進(jìn)行研宄和設(shè)計(jì)，相應(yīng)的可有效的提高燃燒效率及燃燒穩(wěn)定性，降低NOx排放，并且可實(shí)現(xiàn)供油的分級控制，可滿足不同工況的燃燒需求。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種基于開縫旋流器的貧油多點(diǎn)噴射燃燒室，其特征在于，包括燃燒室腔體和若干個開縫旋流器，其中:
[0007]所述若干個開縫旋流器均包括同軸布置且由外而內(nèi)依次套裝的外輪轂、內(nèi)輪轂和開縫圓柱體，其中，所述外輪轂與內(nèi)輪轂之間的空隙處設(shè)置有多個旋流葉片，所述開縫圓柱體套裝在所述內(nèi)輪轂內(nèi)且其直徑與內(nèi)輪轂的內(nèi)徑相等，所述開縫圓柱體開設(shè)有軸向中心通孔和多個軸向直流通孔，所述多個軸向直流通孔分布在所述軸向中心通孔的外周，所述軸向中心通孔內(nèi)套裝有噴油嘴基座；
[0008]各個所述開縫旋流器均通過文氏管沿著所述燃燒室腔體的軸向方向而設(shè)置在其入口端面上，并且所有開縫旋流器在此入口端面的截面方向上以等間距的方式形成nXn的陣列排布，由此用于實(shí)現(xiàn)同時供油或部分供油，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)燃燒室供油量的分級控制。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述旋流葉片(7)的葉片傾角為45°。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述旋流葉片(7)為12片。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述直流通孔(9)的數(shù)量為6個。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述開縫旋流器(2)的總數(shù)被設(shè)定為9個，并且它們呈等間距的3X3陣列排布。
[0013]總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
[0014]1.該貧油多點(diǎn)噴射燃燒室在燃燒室入口處等間距陣列布置開縫旋流器，旋流器中心為噴油嘴基座，燃料從噴油嘴基座進(jìn)入燃燒室，噴油嘴基座周圍開設(shè)直流通孔(即開縫)，由直流通孔及旋流器葉片間進(jìn)入的空氣提供燃燒所需的空氣，尤其從直流通孔進(jìn)入的氣流會將部分燃料帶入回流區(qū)燃燒，有助于主流燃料的燃燒強(qiáng)化，并使火焰向中心靠攏，可以改善著火條件，穩(wěn)定燃燒，改善燃燒室的工作狀況，提高燃燒室燃燒效率。
[0015]2.該貧油多點(diǎn)噴射燃燒室在燃燒室頭部采用多個旋流器和噴嘴實(shí)現(xiàn)分級分區(qū)供油，當(dāng)?shù)凸r時，僅部分級或區(qū)域供油燃燒；當(dāng)高工況時，所有級或區(qū)都供油燃燒，因此這種燃燒室能在不同工況下實(shí)現(xiàn)分級控制燃油量，從而有利于擴(kuò)大其穩(wěn)定工況范圍、便于控制燃燒室中的溫度分布及降低氮氧化物的排放，從而提高燃燒室性能。
【附圖說明】
[0016]圖1是傳統(tǒng)旋流器的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的燃燒室的開縫旋流器結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的貧油多點(diǎn)噴射燃燒室正視圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型的貧油多點(diǎn)噴射燃燒室側(cè)視圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型的貧油多點(diǎn)噴射燃燒室的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0022]如圖4-5所示，本實(shí)用新型提供了一種基于開縫旋流器的貧油多點(diǎn)噴射燃燒室，包括燃燒室腔體1、文氏管3和若干個開縫旋流器2，其中:所述若干個開縫旋流器2均包括同軸布置且由外而內(nèi)依次套裝的外輪轂4、內(nèi)輪轂5和開縫圓柱體6，其中，所述外輪轂4與內(nèi)輪轂5之間的空隙處設(shè)置有多個旋流葉片7，所述開縫圓柱體6套裝在所述內(nèi)輪轂5內(nèi)且其直徑與內(nèi)輪轂5的內(nèi)徑相等，所述開縫圓柱體6開設(shè)有軸向中心通孔8和多個軸向直流通孔9，所述多個軸向直流通孔9分布在所述軸向中心通孔8的外周，所述開縫圓柱體的所述中心通孔8內(nèi)套裝有噴油嘴基座；
[0023]所述若干個開縫旋流器2通過所述文氏