一种中心分级燃油喷射燃烧室头部及一种燃气涡轮发动机
本发明属于发动机领域，具体涉及一种中心分级燃油喷射燃烧室头部及一种燃气涡轮发动机，包括预燃级和主燃级；预燃级包括预燃级燃油管和预燃级空气流道；预燃级燃油管设于燃烧室头部中心，预燃级燃油管端部设有预燃级燃油喷嘴；预燃级空气流道环绕预燃级燃油管设置，预燃级空气流道内设有预燃级旋流器；主燃级包括主燃级燃油管和主燃级空气流道；主燃级空气流道内设有主燃级第一旋流器和主燃级第二旋流器；主燃级燃油管连有主燃级燃油喷孔，主燃级燃油喷孔朝向主燃级第二旋流器设置。与现有技术相比，本发明解决现有技术中主燃级采用的弱旋流不利于燃油雾化和油气掺混而强旋流又容易引起燃烧振荡的缺陷。
发明专利
CN202311418942.7
2023-10-30
CN117329546A
2024-01-02
F23R3/28(2006.01)
上海交通大学%中国航发商用航空发动机有限责任公司
高怡;孟晟;张漫;王晶;汪鑫;傅宸;王梦;汪永俊
200240 上海市闵行区东川路800号;
上海科盛知识产权代理有限公司
蒋亮珠
上海;31
1.一种中心分级燃油喷射燃烧室头部，其特征在于，包括预燃级和主燃级； 所述的预燃级设置于燃烧室头部(2)中心，所述的主燃级环绕于预燃级设置； 所述的预燃级包括预燃级燃油管(13)和预燃级空气流道(15)；所述的预燃级燃油管(13)设置于燃烧室头部(2)的中心，预燃级燃油管(13)的端部设有预燃级燃油喷嘴(14)；所述的预燃级空气流道(15)环绕于预燃级燃油管(13)设置，预燃级空气流道(15)内设有用于形成强旋流的预燃级旋流器(5)； 所述的主燃级包括主燃级燃油管(7)和主燃级空气流道(8)；所述的主燃级空气流道(8)内依次设有用于形成强旋流的主燃级第一旋流器(9)和用于形成弱旋流的主燃级第二旋流器(10)；所述的主燃级燃油管(7)连接有主燃级燃油喷孔(17)，所述的主燃级燃油喷孔(17)朝向主燃级第二旋流器(10)设置。 2.根据权利要求1所述的一种中心分级燃油喷射燃烧室头部，其特征在于，所述的预燃级空气流道(15)的端部设有预燃级渐缩渐扩喷管(6)，所述的预燃级燃油喷嘴(14)位于预燃级渐缩渐扩喷管(6)的收缩段末端，且预燃级燃油喷嘴(14)朝向扩张段设置。 3.根据权利要求1所述的一种中心分级燃油喷射燃烧室头部，其特征在于，所述的预燃级燃油喷嘴(14)为离心式喷嘴。 4.根据权利要求1所述的一种中心分级燃油喷射燃烧室头部，其特征在于，所述的弱旋流的旋流数小于0.7，所述的强旋流的旋流数大于0.8。 5.根据权利要求1所述的一种中心分级燃油喷射燃烧室头部，其特征在于，所述的预燃级的燃油流量为总燃油流量的10-50％，所述的主燃级的燃油流量为总燃油流量的50-90％。 6.根据权利要求1所述的一种中心分级燃油喷射燃烧室头部，其特征在于，所述的主燃级的空气流量为总空气流量的80-95％。 7.根据权利要求1所述的一种中心分级燃油喷射燃烧室头部，其特征在于，所述的主燃级空气流道(8)为L型结构，所述的主燃级第一旋流器(9)设置于主燃级空气流道(8)的转折处。 8.根据权利要求7所述的一种中心分级燃油喷射燃烧室头部，其特征在于，所述的主燃级第一旋流器(9)相对于燃烧室头部呈径向设置，所述的主燃级第二旋流器(10)相对于燃烧室头部呈轴向设置。 9.一种燃气涡轮发动机，其特征在于，包括燃油总管(1)、火焰筒(4)以及如权利要求1-8任一所述的燃烧室头部(2)； 所述的燃油总管(1)与预燃级燃油管(13)和主燃级燃油管(7)相连通； 所述的火焰筒(4)与预燃级空气流道(15)和主燃级空气流道(8)相连通。 10.根据权利要求9所述的一种燃气涡轮发动机，其特征在于，所述的火焰筒(4)靠近头部的内部设有挡板，所述的燃烧室头部(2)设置于挡板朝向火焰筒(4)头部一侧的壁面上。