CN102901126B - 燃烧组织结构 - Google Patents
燃烧组织结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102901126B CN102901126B CN201210418082.2A CN201210418082A CN102901126B CN 102901126 B CN102901126 B CN 102901126B CN 201210418082 A CN201210418082 A CN 201210418082A CN 102901126 B CN102901126 B CN 102901126B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- swirler
- inner liner
- combustion
- organizational structure
- burner inner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
Abstract
本发明涉及一种燃烧组织结构，设置于火焰筒壳体内，其包括：开孔的火焰筒头部、安装于火焰筒头部开孔处的衬套、安装于衬套内的涡流器组件和安装于涡流器组件内的燃油喷嘴，涡流器组件和燃油喷嘴匹配为一体。本发明的燃烧组织结构的涡流器组件和燃油喷嘴匹配为一体，使得油气混合均匀，且雾化效果好。同时，衬套上设有多个切向进气孔，对回流区的形成起辅助作用。本发明的燃烧组织结构提高了燃烧室的点火性能、熄火性能、燃烧效率、污染排放及燃烧室出口温度分布的情况，提高火焰筒的工作性能和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及燃气涡轮发动机领域，特别地，涉及一种燃烧组织结构。
背景技术
涡轮发动机的火焰筒头部燃烧组织结构是燃烧室极其关键的部件，此燃烧组织结构在火焰筒头部形成回流区组织燃烧、稳定火焰。现有的燃烧组织结构中燃油喷嘴和涡流器基本都单独设计，匹配性能差，导致油和气在火焰筒主燃区内的浓度分布不够均匀，影响了燃烧室的点火性能、熄火性能、燃烧效率、污染排放及燃烧室出口温度分布的情况，影响火焰筒的工作性能和使用寿命。
发明内容
本发明目的在于提供一种燃烧组织结构，以解决现有的燃烧组织结构中燃油喷嘴和涡流器的匹配性能差，影响火焰筒的工作性能和使用寿命的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明提供了一种燃烧组织结构，设置于火焰筒壳体内，其包括：开孔的火焰筒头部、安装于火焰筒头部开孔处的衬套、安装于衬套内的涡流器组件和安装于涡流器组件内的燃油喷嘴；涡流器组件和燃油喷嘴嵌套匹配为一体。
进一步地，衬套上设有多个切向进气孔，切向进气孔的中轴线垂直于衬套的中轴线。
进一步地，多个切向进气孔均匀分布于衬套的同一周圆。
进一步地，火焰筒头部内设有导流板，导流板和衬套均焊接于火焰筒头部的开孔处。
进一步地，火焰筒头部的表面设有多个冷却孔，冷却孔朝向导流板的表面。
进一步地，涡流器组件包括双级涡流器、连接于双级涡流器的文氏管和套筒，文氏管和燃油喷嘴对接并连通。
进一步地，双级涡流器、文氏管和套筒均一体成型。
进一步地，双级涡流器包括内涡流器和套合于内涡流器周缘的外涡流器，文氏管连接于内涡流器，套筒连接于外涡流器的出口。
进一步地，套筒的端部为锥形的开口，开口朝向火焰筒内的燃烧区。
本发明具有以下有益效果：本发明的燃烧组织结构的涡流器组件和燃油喷嘴匹配为一体，使得油气混合均匀，且雾化效果好。同时，衬套上设有多个切向进气孔，对回流区的形成起辅助作用。本发明的燃烧组织结构提高了燃烧室的点火性能、熄火性能、燃烧效率、污染排放及燃烧室出口温度分布的情况，提高火焰筒的工作性能和使用寿命。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的设置于火焰筒壳体内的燃烧组织结构的结构示意图；以及
图2是本发明优选实施例的燃烧组织结构部分组件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1，本发明提供了一种设置于火焰筒壳体内的燃烧组织结构，包括开孔的火焰筒头部1、安装于火焰筒头部1开孔处的衬套2、套设于衬套2内的涡流器组件3和设置于涡流器组件3内的燃油喷嘴4，其中，涡流器组件3和燃油喷嘴4匹配为一体，使得油气混合均匀，且雾化效果好。
结合图2，衬套2上设有多个切向进气孔20，火焰筒头部1内腔中的高压气体通过切向进气孔20进入火焰筒头部主燃区，对回流区6的形成起辅助作用，优选地，切向进气孔20的中轴线垂直于衬套2的中轴线，多个切向进气孔20均匀分布于衬套2的同一周圆，方便加工，且能避免高压气体的紊流。优选地，火焰筒头部1内设有筒状的导流板5，导流板5和衬套2均焊接于火焰筒头部1开孔处，导流板5稳定回流区6内燃油的燃烧工况。更优选地，火焰筒头部1的表面设有多个冷却孔10，冷却孔10朝向导流板5的表面，气体经冷却孔10进气后对导流板5进行冷却。
涡流器组件3包括双级涡流器30、连接于双级涡流器30的文氏管31和套筒32，优选地，双级涡流器30、文氏管31和套筒32均一体成型。双级涡流器30包括内涡流器301和套合于内涡流器301周缘的外涡流器302，文氏管31连接于内涡流器301的出口，套筒32连接于外涡流器302的出口，燃油喷嘴4和文氏管31对接并连通。套筒32的端部为锥形的开口，开口朝向火焰筒内的燃烧区。其中，内、外涡流器的旋向相反，高压气体经过双级涡流器3后形成方向相反的剪切力。燃油经过燃油喷嘴4喷至文氏管31上形成油膜，燃油在双级涡流器3的内、外级气流的剪切力作用下雾化为细小的颗粒。雾化后的燃油经套筒32喷向回流区6，套筒32的锥形开口的角度及尺寸可以控制回流区6的回流大小及长度。优选地，文氏管31的内壁为圆弧面，避免了燃油喷嘴端面形成积炭。
燃气涡轮发动机运行时，一方面，火焰筒外壳内的高压气体经双级涡流器3旋流的进入火焰筒头部，另一方面燃油经燃油喷嘴4到达文氏管31后与旋流的高压气体混合雾化形成细小颗粒，被雾化后的燃油颗粒经套筒32进入火焰筒的回流区6，进行燃烧。为了优化燃油的雾化性能和燃烧工况，高压气体经衬套2的多个切向进气孔20进入火焰筒，在衬套2与涡流器组件3的环腔之间形成旋流，辅助回流区6的形成，其气流的旋向和经内涡流器301的气流的旋向相反，与经外涡流器302的气流的旋向相同。
本发明的燃烧组织结构的涡流器组件3和燃油喷嘴4匹配为一体，使得油气混合均匀，且雾化效果好。同时，衬套2上设有多个切向进气孔20，对回流区6的形成起辅助作用。本发明的燃烧组织结构提高了燃烧室的点火性能、熄火性能、燃烧效率、污染排放及燃烧室出口温度分布的情况，提高火焰筒的工作性能和使用寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种燃烧组织结构，设置于火焰筒壳体内，其特征在于，包括：开孔的火焰筒头部(1)、安装于所述火焰筒头部(1)开孔处的衬套(2)、安装于所述衬套(2)内的涡流器组件(3)和安装于所述涡流器组件(3)内的燃油喷嘴(4)；
所述衬套(2)上设有多个切向进气孔(20)，所述火焰筒头部(1)内腔中的高压气体通过所述切向进气孔(20)进入火焰筒头部主燃区，对回流区(6)的形成起辅助作用；
所述切向进气孔(20)的中轴线垂直于所述衬套(2)的中轴线，多个所述切向进气孔(20)均匀分布于衬套(2)的同一周圆；
所述涡流器组件(3)和所述燃油喷嘴(4)匹配为一体。
2.根据权利要求1所述的燃烧组织结构，其特征在于，所述火焰筒头部(1)内设有导流板(5)，所述导流板(5)和所述衬套(2)均焊接于所述火焰筒头部(1)的开孔处。
3.根据权利要求2所述的燃烧组织结构，其特征在于，所述火焰筒头部(1)的表面设有多个冷却孔(10)，所述冷却孔(10)朝向所述导流板(5)的表面。
4.根据权利要求1所述的燃烧组织结构，其特征在于，所述涡流器组件(3)包括双级涡流器(30)、连接于所述双级涡流器(30)的文氏管(31)和连接于所述双级涡流器(30)的套筒(32)，所述文氏管(31)和所述燃油喷嘴(4)对接并连通。
5.根据权利要求4所述的燃烧组织结构，其特征在于，所述双级涡流器(30)、文氏管(31)和套筒(32)均一体成型。
6.根据权利要求4所述的燃烧组织结构，其特征在于，所述双级涡流器(30)包括内涡流器(301)和套合于所述内涡流器(301)周缘的外涡流器(302)，所述文氏管(31)连接于所述内涡流器(301)的出口，所述套筒(32)连接于所述外涡流器(302)的出口。
7.根据权利要求6所述的燃烧组织结构，其特征在于，所述套筒(32)的端部为锥形的开口，所述开口朝向火焰筒内的燃烧区。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210418082.2A CN102901126B (zh) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | 燃烧组织结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210418082.2A CN102901126B (zh) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | 燃烧组织结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102901126A CN102901126A (zh) | 2013-01-30 |
| CN102901126B true CN102901126B (zh) | 2015-01-14 |
Family
ID=47573508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210418082.2A Active CN102901126B (zh) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | 燃烧组织结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102901126B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104764599B (zh) * | 2015-04-28 | 2017-08-15 | 中国航空动力机械研究所 | 试验夹具 |
| US9976746B2 (en) * | 2015-09-02 | 2018-05-22 | General Electric Company | Combustor assembly for a turbine engine |
| CN113154450B (zh) * | 2021-04-15 | 2022-08-09 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 燃油雾化装置及具有其的火焰筒头部结构 |
| CN113137629B (zh) * | 2021-04-19 | 2022-11-04 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 双级整体式涡流器及火焰筒头部结构 |
| CN113188153B (zh) * | 2021-05-10 | 2023-04-07 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 一种采用强剪切油气混合燃烧装置及使用其的燃烧室 |
| CN113623685B (zh) * | 2021-09-10 | 2022-09-30 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 一种用于旋转滑动弧点火的涡流器结构 |
| CN113864822A (zh) * | 2021-10-13 | 2021-12-31 | 西北工业大学 | 一种机加环式预膜旋流器 |
| CN114354203B (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-03 | 成都中科翼能科技有限公司 | 一种涡流器和喷嘴一体化性能试验装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7363763B2 (en) * | 2003-10-23 | 2008-04-29 | United Technologies Corporation | Combustor |
| CN101275750B (zh) * | 2008-04-25 | 2010-12-08 | 北京航空航天大学 | 一种径向旋流器拐弯区直接喷射预混预蒸发低污染燃烧室 |
| CN101435585B (zh) * | 2008-11-28 | 2010-10-13 | 北京大学 | 一种燃气轮机组合式燃油蒸发雾化燃烧装置 |
| US20110162377A1 (en) * | 2010-01-06 | 2011-07-07 | General Electric Company | Turbomachine nozzle |
| CN101799174B (zh) * | 2010-01-15 | 2012-09-12 | 北京航空航天大学 | 主燃级切向供油的预混预蒸发燃烧室 |
| CN102032598B (zh) * | 2010-12-08 | 2012-05-23 | 北京航空航天大学 | 一种带多旋流中间稳焰级的周向分级低污染燃烧室 |
| CN202902340U (zh) * | 2012-10-26 | 2013-04-24 | 中国航空动力机械研究所 | 燃烧组织结构 |
-
2012
- 2012-10-26 CN CN201210418082.2A patent/CN102901126B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102901126A (zh) | 2013-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102901126B (zh) | 燃烧组织结构 | |
| CA2502813C (en) | Improved fuel injector head | |
| CN101509670B (zh) | 燃气涡轮发动机的燃料喷嘴及其制造方法 | |
| CN103216852B (zh) | 具有阶梯形中心体的轴流式燃料喷嘴 | |
| JP2008089298A (ja) | 天然ガススワール安定化ノズル及び方法に対する液体燃料による機能強化 | |
| CN108916912A (zh) | 一种预燃级采用冷却防积碳结构的低排放燃烧室头部 | |
| CN113028450B (zh) | 一种利用吹气防积碳的离心喷嘴结构 | |
| GB2043234A (en) | Airblast nozzle | |
| CN113028451B (zh) | 一种离心喷嘴与旋流器一体化的燃烧室头部结构 | |
| CN103335333A (zh) | 一种单油路预膜式交错板主燃级的预混预蒸发低污染燃烧室 | |
| CA2893346C (en) | Fuel nozzle | |
| CN109340819A (zh) | 一种增强雾化效果的文氏管装置 | |
| RU2578785C1 (ru) | Форсунка двухтопливная "газ плюс жидкое топливо" | |
| CN108443911A (zh) | 一种孔板式空气雾化喷嘴 | |
| CN109519970B (zh) | 双级轴向涡流器及使用其的航空发动机燃烧室 | |
| CN202902340U (zh) | 燃烧组织结构 | |
| CN104534513B (zh) | 燃气轮机燃烧室旋射流混合喷嘴 | |
| CN203869029U (zh) | 复合油燃烧机 | |
| CN215175236U (zh) | 一种基于自激发扫掠振荡燃油喷嘴的中心分级燃烧室 | |
| CN211876090U (zh) | 一种微型燃气轮机的燃烧室及微型燃气轮机 | |
| CN111043625B (zh) | 一种微型燃气轮机的燃烧室及微型燃气轮机 | |
| CN209763077U (zh) | 一种油气两用低氮燃烧器 | |
| CN110657455B (zh) | 燃烧室 | |
| CN202852879U (zh) | 双级径向涡流器 | |
| CN219510843U (zh) | 燃烧室、发动机和直升机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |