一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室
一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，采用单环腔结构，由燃烧室外机匣、燃烧室内机匣、火焰筒外壁、火焰筒内壁和燃烧室头部组成；燃烧用空气全部由燃烧室头部进入火焰筒，采用分级燃烧方案，分为预燃级和主燃级；预燃级采用旋流杯，为扩散燃烧组织方式；主燃级采用预混预蒸发装置，主燃级喷嘴轴向供油，燃油先在预混预蒸发装置内进行蒸发并与空气掺混，混合均匀的可燃气进入燃烧室参与燃烧，为预混燃烧组织方式。预燃级控制了燃烧室稳定工作的范围，同时也为主燃级提供了稳定点火源；主燃级控制了燃烧室主要的污染排放，通过控制主燃级预混气的当量比来实现燃烧室较低的污染排放。本发明预混预蒸发装置结构简单，在不影响燃烧稳定性的基础上能够实现降低航空发动机燃烧室的污染排放。
发明专利
CN201010571594.3
2010-11-29
CN102032597A
2011-04-27
F23R3/52(2006.01)I
北京航空航天大学
林宇震;付镇柏;许全宏;张弛;刘高恩
100191 北京市海淀区学院路37号
北京科迪生专利代理有限责任公司 11251
成金玉
北京;11
一种离散管主燃级的预混预蒸发燃烧室，其特征在于：所述燃烧室采用单环腔结构，由燃烧室外机匣(6)和燃烧室内机匣(7)构成外轮廓，外界空气通过扩压器(10)进入，火焰筒外壁(8)、火焰筒内壁(9)和燃烧室头部(13)组成燃烧区域，燃烧用空气全部由燃烧室头部(1?3)进入火焰筒，掺混空气由火焰筒外壁(8)上的外掺混孔(11)和火焰筒内壁(9)上的内掺混孔(12)射入；所述的燃烧室头部(13)采用分级燃烧方式，分为主燃级(14)和预燃级(15)，由燃油喷嘴(16)供给燃油，主燃级(14)与头部整体端壁(43)联接，头部整体端壁(43)与火焰筒外壁(8)和火焰筒内壁(9)联接固定；预燃级(15)通过预燃级安装边(30)与头部整体端壁(43)联接，并与主燃级(14)同心；所述的主燃级(14)由多个预混预蒸发圆管(22)、主燃级喷油嘴(42)、主燃级旋流器(21)和主燃级旋流器安装环(33)构成；每一个预混预蒸发圆管(22)匹配一个主燃级旋流器(21)以及一个主燃级旋流器安装环(33)，组成一个预混预蒸发段(23)，每一个预混预蒸发段(23)匹配一个主燃级喷油嘴(42)，多个匹配了主燃级喷油嘴(42)的预混预蒸发段(23)沿周向绕预燃级(15)均匀布置构成一个主燃级(14)；主燃级旋流器(21)嵌在主燃级旋流器安装环(33)里，主燃级旋流器安装环(33)与预混预蒸发圆管进口端壁(34)采用焊接或螺纹联接，使主燃级旋流器(21)能够浮动；主燃级喷油嘴(42)为直射式喷嘴，插入主燃级旋流器(21)上的主燃级喷油嘴安装孔(31)中，通过主燃级旋流器(21)对燃油进行初始雾化，在预混预蒸发圆管(22)内旋流实施二次雾化、蒸发并与空气掺混，在长度不超过50mm的几何尺寸内实现燃油快速蒸发并与空气均匀掺混，最后燃油蒸汽与空气的混合气以旋流数不超过0.5的弱旋流形式进入火焰筒燃烧，保证较低的污染排放。