專利名稱：燃燒組織結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，特別地，涉及一種燃燒組織結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的火焰筒頭部燃燒組織結(jié)構(gòu)是燃燒室極其關(guān)鍵的部件，此燃燒組織結(jié)構(gòu)在火焰筒頭部形成回流區(qū)組織燃燒、穩(wěn)定火焰?，F(xiàn)有的燃燒組織結(jié)構(gòu)中燃油噴嘴和渦流器基本都單獨(dú)設(shè)計(jì)，匹配性能差，導(dǎo)致油和氣在火焰筒主燃區(qū)內(nèi)的濃度分布不夠均勻，影響了燃燒室的點(diǎn)火性能、熄火性能、燃燒效率、污染排放及燃燒室出口溫度分布的情況，影響火焰筒的工作性能和使用壽命
發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明目的在于提供一種燃燒組織結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有的燃燒組織結(jié)構(gòu)中燃油噴嘴和渦流器的匹配性能差，影響火焰筒的工作性能和使用壽命的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種燃燒組織結(jié)構(gòu)，設(shè)置于火焰筒殼體內(nèi)，其包括開孔的火焰筒頭部、安裝于火焰筒頭部開孔處的襯套、安裝于襯套內(nèi)的渦流器組件和安裝于渦流器組件內(nèi)的燃油噴嘴；渦流器組件和燃油噴嘴嵌套匹配為一體。進(jìn)一步地，襯套上設(shè)有多個(gè)切向進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔的中軸線垂直于襯套的中軸線。進(jìn)一步地，多個(gè)切向進(jìn)氣孔均勻分布于襯套的同一周圓。進(jìn)一步地，火焰筒頭部?jī)?nèi)設(shè)有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板和襯套均焊接于火焰筒頭部的開孔處。進(jìn)一步地，火焰筒頭部的表面設(shè)有多個(gè)冷卻孔，冷卻孔朝向?qū)Я靼宓谋砻?。進(jìn)一步地，渦流器組件包括雙級(jí)渦流器、連接于雙級(jí)渦流器的文氏管和套筒，文氏管和燃油噴嘴對(duì)接并連通。進(jìn)一步地，雙級(jí)渦流器、文氏管和套筒均一體成型。進(jìn)一步地，雙級(jí)渦流器包括內(nèi)渦流器和套合于內(nèi)渦流器周緣的外渦流器，文氏管連接于內(nèi)渦流器，套筒連接于外渦流器的出口。進(jìn)一步地，套筒的端部為錐形的開口，開口朝向火焰筒內(nèi)的燃燒區(qū)。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明的燃燒組織結(jié)構(gòu)的渦流器組件和燃油噴嘴匹配為一體，使得油氣混合均勻，且霧化效果好。同時(shí)，襯套上設(shè)有多個(gè)切向進(jìn)氣孔，對(duì)回流區(qū)的形成起輔助作用。本發(fā)明的燃燒組織結(jié)構(gòu)提高了燃燒室的點(diǎn)火性能、熄火性能、燃燒效率、污染排放及燃燒室出口溫度分布的情況，提高火焰筒的工作性能和使用壽命。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的設(shè)置于火焰筒殼體內(nèi)的燃燒組織結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的燃燒組織結(jié)構(gòu)部分組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。參見圖1，本發(fā)明提供了一種設(shè)置于火焰筒殼體內(nèi)的燃燒組織結(jié)構(gòu)，包括開孔的火焰筒頭部I、安裝于火焰筒頭部I開孔處的襯套2、套設(shè)于襯套2內(nèi)的渦流器組件3和設(shè)置 于渦流器組件3內(nèi)的燃油噴嘴4，其中，渦流器組件3和燃油噴嘴4匹配為一體，使得油氣混合均勻，且霧化效果好。結(jié)合圖2，襯套2上設(shè)有多個(gè)切向進(jìn)氣孔20，火焰筒頭部I內(nèi)腔中的高壓氣體通過切向進(jìn)氣孔20進(jìn)入火焰筒頭部主燃區(qū)，對(duì)回流區(qū)6的形成起輔助作用，優(yōu)選地，切向進(jìn)氣孔20的中軸線垂直于襯套2的中軸線，多個(gè)切向進(jìn)氣孔20均勻分布于襯套2的同一周圓，方便加工，且能避免高壓氣體的紊流。優(yōu)選地，火焰筒頭部I內(nèi)設(shè)有筒狀的導(dǎo)流板5，導(dǎo)流板5和襯套2均焊接于火焰筒頭部I開孔處，導(dǎo)流板5穩(wěn)定回流區(qū)6內(nèi)燃油的燃燒工況。更優(yōu)選地，火焰筒頭部I的表面設(shè)有多個(gè)冷卻孔10，冷卻孔10朝向?qū)Я靼?的表面，氣體經(jīng)冷卻孔10進(jìn)氣后對(duì)導(dǎo)流板5進(jìn)行冷卻。 渦流器組件3包括雙級(jí)渦流器30、連接于雙級(jí)渦流器30的文氏管31和套筒32，優(yōu)選地，雙級(jí)渦流器30、文氏管31和套筒32均一體成型。雙級(jí)渦流器30包括內(nèi)渦流器301和套合于內(nèi)渦流器301周緣的外渦流器302，文氏管31連接于內(nèi)渦流器301的出口，套筒32連接于外渦流器302的出口，燃油噴嘴4和文氏管31對(duì)接并連通。套筒32的端部為錐形的開口，開口朝向火焰筒內(nèi)的燃燒區(qū)。其中，內(nèi)、外渦流器的旋向相反，高壓氣體經(jīng)過雙級(jí)渦流器3后形成方向相反的剪切力。燃油經(jīng)過燃油噴嘴4噴至文氏管31上形成油膜，燃油在雙級(jí)渦流器3的內(nèi)、外級(jí)氣流的剪切力作用下霧化為細(xì)小的顆粒。霧化后的燃油經(jīng)套筒32噴向回流區(qū)6，套筒32的錐形開口的角度及尺寸可以控制回流區(qū)6的回流大小及長度。優(yōu)選地，文氏管31的內(nèi)壁為圓弧面，避免了燃油噴嘴端面形成積炭。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，一方面，火焰筒外殼內(nèi)的高壓氣體經(jīng)雙級(jí)渦流器3旋流的進(jìn)入火焰筒頭部，另一方面燃油經(jīng)燃油噴嘴4到達(dá)文氏管31后與旋流的高壓氣體混合霧化形成細(xì)小顆粒，被霧化后的燃油顆粒經(jīng)套筒32進(jìn)入火焰筒的回流區(qū)6，進(jìn)行燃燒。為了優(yōu)化燃油的霧化性能和燃燒工況，高壓氣體經(jīng)襯套2的多個(gè)切向進(jìn)氣孔20進(jìn)入火焰筒，在襯套2與渦流器組件3的環(huán)腔之間形成旋流，輔助回流區(qū)6的形成，其氣流的旋向和經(jīng)內(nèi)渦流器301的氣流的旋向相反，與經(jīng)外渦流器302的氣流的旋向相同。本發(fā)明的燃燒組織結(jié)構(gòu)的渦流器組件3和燃油噴嘴4匹配為一體，使得油氣混合均勻，且霧化效果好。同時(shí)，襯套2上設(shè)有多個(gè)切向進(jìn)氣孔20，對(duì)回流區(qū)6的形成起輔助作用。本發(fā)明的燃燒組織結(jié)構(gòu)提高了燃燒室的點(diǎn)火性能、熄火性能、燃燒效率、污染排放及燃燒室出口溫度分布的情況，提高火焰筒的工作性能和使用壽命。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種燃燒組織結(jié)構(gòu)，設(shè)置于火焰筒殼體內(nèi)，其特征在于，包括開孔的火焰筒頭部(I)、安裝于所述火焰筒頭部(I)開孔處的襯套(2)、安裝于所述襯套(2)內(nèi)的渦流器組件(3)和安裝于所述渦流器組件(3)內(nèi)的燃油噴嘴(4)； 所述渦流器組件(3)和所述燃油噴嘴(4)匹配為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃燒組織結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述襯套(2)上設(shè)有多個(gè)切向進(jìn)氣孔(20)，所述進(jìn)氣孔(20)的中軸線垂直于所述襯套(2)的中軸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒組織結(jié)構(gòu)，其特征在于，多個(gè)所述切向進(jìn)氣孔(20)均勻分布于所述襯套(2)的同一周圓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒組織結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述火焰筒頭部(I)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流板(5)，所述導(dǎo)流板(5)和所述襯套(2)均焊接于所述火焰筒頭部(I)的開孔處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃燒組織結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述火焰筒頭部(I)的表面設(shè)有多個(gè)冷卻孔(IO )，所述冷卻孔(IO )朝向所述導(dǎo)流板(5 )的表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒組織結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述渦流器組件(3)包括雙級(jí)渦流器(30)、連接于所述雙級(jí)渦流器(30)的文氏管(31)和套筒(32)，所述文氏管(31)和所述燃油噴嘴(4)對(duì)接并連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒組織結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述雙級(jí)渦流器(30)、文氏管(31)和套筒(32)均一體成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒組織結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述雙級(jí)渦流器(30)包括內(nèi)渦流器(301)和套合于所述內(nèi)渦流器(301)周緣的外渦流器(302)，所述文氏管(31)連接于所述內(nèi)渦流器(301)的出口，所述套筒(32 )連接于所述外渦流器(302 )的出口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒組織結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述套筒(32)的端部為錐形的開口，所述開口朝向火焰筒內(nèi)的燃燒區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃燒組織結(jié)構(gòu)，設(shè)置于火焰筒殼體內(nèi)，其包括開孔的火焰筒頭部、安裝于火焰筒頭部開孔處的襯套、安裝于襯套內(nèi)的渦流器組件和安裝于渦流器組件內(nèi)的燃油噴嘴，渦流器組件和燃油噴嘴匹配為一體。本發(fā)明的燃燒組織結(jié)構(gòu)的渦流器組件和燃油噴嘴匹配為一體，使得油氣混合均勻，且霧化效果好。同時(shí)，襯套上設(shè)有多個(gè)切向進(jìn)氣孔，對(duì)回流區(qū)的形成起輔助作用。本發(fā)明的燃燒組織結(jié)構(gòu)提高了燃燒室的點(diǎn)火性能、熄火性能、燃燒效率、污染排放及燃燒室出口溫度分布的情況，提高火焰筒的工作性能和使用壽命。
文檔編號(hào)F23R3/42GK102901126SQ20121041808
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者張帆, 陳盛, 吳良成, 于法超 申請(qǐng)人:中國航空動(dòng)力機(jī)械研究所