CN202852879U - 双级径向涡流器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种双级径向涡流器，包括筒状结构的一级涡流器和二级涡流器，其一级涡流器的周缘设置有多个顺次旋转的第一进气孔，每一个第一进气孔的轴线与一级涡流器的轴心线均垂直；二级涡流器的周缘设置有多个顺次旋转的第二进气孔，每一个第二进气孔的轴线与二级涡流器的轴心线均垂直。本实用新型的双级径向涡流器包括第一进气孔和第二进气孔，高压气体经第一进气孔和第二进气孔时高速旋转，增大涡流器的旋流数，从而增加了高压气体和燃油混合时的雾化效果，提高了燃气涡轮发动机的使用性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气涡轮发动机领域，特别地，涉及一种双级径向涡流器。
背景技术
现代的航空发动机燃烧室多采用双级涡流器，气流经双级涡流器后形成回流区组织燃烧，稳定火焰。现有的双级径向涡流器包括一级涡流器和二级涡流器，其中，一级涡流器和二级涡流器内均开设有若干具有空间角度的进气孔，每一个进气孔的进气均有沿轴向和径向的进气分量，此结构增大了进气的磨擦损失，导致涡流器的旋流数较低，从而降低了进气和燃油的混合效果，进而影响燃气涡轮发动机的使用性能。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种双级径向涡流器，以解决现有的双级径向涡流器因旋流数小而导致的油气混合效果差，进而影响燃气涡轮发动机的使用性能的技术问题。
为实现上述目的，根据本实用新型提供了一种双级径向涡流器，包括筒状结构的一级涡流器和二级涡流器，其一级涡流器的周缘设置有多个顺次旋转的第一进气孔，每一个第一进气孔的轴线与一级涡流器的轴心线均垂直；二级涡流器的周缘设置有多个顺次旋转的第二进气孔，每一个第二进气孔的轴线与二级涡流器的轴心线均垂直。
进一步地，多个第一进气孔的轴线均匀布置于同一个圆面；多个第二进气孔的轴线均匀布置于同一个圆面。
进一步地，第一进气孔为一级涡流器的内腔贯通的柱状孔，在第一进气孔的进气前端开设一段与柱状孔贯通相接的锥形孔，锥形孔的大口径朝外。
进一步地，一级涡流器的内腔为阶梯形，包括第一内孔和设置于第一进气孔下方的第二内孔，第一内孔和第二内孔贯通，且第一内孔的孔径小于第二内孔的孔径。
进一步地，双级径向涡流器还包括喷嘴，喷嘴通过与第一内孔配合安装于一级涡流器的内腔。
进一步地，喷嘴与第二内孔形成第一空腔，第一空腔与第一进气孔均连通。
进一步地，第二进气孔和第一进气孔结构相同，第二进气孔与二级涡流器的内腔贯通。
进一步地，二级涡流器的内腔为阶梯形，包括第三内孔和设置于第二进气孔下方的第四内孔，第三内孔和第四内孔贯通，且第三内孔的孔径小于第四内孔的孔径。
进一步地，双级径向涡流器还包括文氏管，文氏管为与第三内孔配合安装于二级涡流器的内腔，文氏管与第四内孔形成第二空腔，第二空腔和第二进气孔均连通。
进一步地，二级涡流器的端面设有止口，所述一级涡流器的缘边设有安装面，所述安装面装入所述止口内，所述双级径向涡流器还包括盖板，所述盖板焊接所述二级涡流器的端面。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的双级径向涡流器包括第一进气孔和第二进气孔，高压气体经第一进气孔和第二进气孔时高速旋转，增大了涡流器的旋流数，从而增加了高压气体和燃油混合时的雾化效果，提高了燃气涡轮发动机的使用性能。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型优选实施例的双级径向涡流器的装配示意图；
图2是本实用新型优选实施例的图1的A-A向结构示意图；以及
图3是本实用新型优选实施例的图1的B-B向结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型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，本实用新型的双级径向涡流器，其包括一级涡流器1和二级涡流器2，其中，一级涡流器1和二级涡流器2均为筒状结构，一级涡流器1的周缘设置有多个顺次旋转的第一进气孔10，每一个第一进气孔10的轴线与一级涡流器1的轴心线均垂直。二级涡流器2的周缘设置有多个顺次旋转的第二进气孔20，每一个第二进气孔20的轴线与二级涡流器2的轴心线均垂直。优选地，多个第一进气孔10的轴线均匀布置在同一个圆面；优选地，多个第二进气孔20的轴线均匀布置在同一个圆面。
结合图2，每一个第一进气孔10为与一级涡流器1的内腔贯通的柱状孔，此柱状孔能很好的控制高压气体的进气流量。优选地，此柱状孔为圆柱孔，方便加工。更优选地，在第一进气孔10的进气前端开设一段与柱状孔贯通相接的锥形孔，锥形孔的大口径朝外，可增大进气口处的面积，减小摩擦损失。一级涡流器1的内腔为阶梯形，包括第一内孔和设置于第一进气孔10下方的且与第一内孔贯通的第二内孔，第一内孔的孔径小于第二内孔的孔径。
结合图3，第二进气孔20的结构与第一进气孔10的结构相同，方便加工。第二进气孔20的内腔亦为阶梯形，包括第三内孔和设置于第二进气孔20下方的且与第三内孔贯通的第四内孔，第三内孔的孔径小于第四内孔的孔径。
本实用新型的双级径向涡流器还包括燃油喷嘴3和文氏管4，文氏管4为锥形的筒状结构，优选地，文氏管4靠近小径端面的内壁设置有圆弧面40，圆弧面40的大径朝外，用于避免火焰筒工作时燃油喷嘴3端部产生积炭。燃油喷嘴3通过与第一内孔配合安装于一级涡流器1的内腔，此时，燃油喷嘴3和第二内孔形成第一空腔11，第一空腔11与第一进气孔10均连通。文氏管4的小径周缘与二级涡流器2的第三内孔配合安装于二级涡流器2的内腔，文氏管4的大径端面与二级涡流器2的端面齐平，此时，文氏管4和第四内孔形成第二空腔21，第二空腔21与第二进气孔20均连通。
安装时，一级涡流器1和二级涡流器2的内腔同轴，此时，燃油喷嘴3的喷嘴口和文氏管4的大径同轴且相对布置，第一内腔11与文氏管4的内孔相通，优选地，一级涡流器1的缘边设有安装面12，二级涡流器2的端面设有止口22，安装面12装入止口22内且两者间隙配合，方便安装，具体地，止口22内径较一级涡流器1的安装面12外径大3mm~6mm。双级径向涡流器还包括带内孔的盖板5，盖板5焊接于二级涡流器2的端面上，而一级涡流器1与盖板5之间有较小的间隙，装配后，一级涡流器1可沿自身轴线径向和周向均发生较小位移。
工作时，一部分高压气体经第一进气孔10后旋向的进入第一空腔11，再经文氏管4及文氏管4的圆弧面40至第三内孔喷出到达火焰筒内。另一部分高压气体经第二进气孔20后旋向的进入第二空腔20，再经第三内孔喷出到达火焰筒内。而燃油则经燃油喷嘴3喷入，冲击在文氏管4的圆弧面40上并形成油膜，到达文氏管4出口处时，燃油和两部分高压气体在第三内孔的出口处交汇混合。优选地，在本优选实施例中，第一进气孔10和第二进气孔20的旋向相反，则两股高压气体在交汇混合处形成气流相反的剪切力，此剪切力可将燃油雾化为细小的颗粒，以满足完全燃烧的要求。
本实用新型的双级径向涡流器包括第一进气孔10和第二进气孔20，高压气体经第一进气孔10和第二进气孔20时高速旋转，增大涡流器的旋流数，从而增加了高压气体和燃油混合时的雾化效果，提高了燃气涡轮发动机的使用性能。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双级径向涡流器，包括筒状结构的一级涡流器（1）和二级涡流器（2），其特征在于，所述一级涡流器（1）的周缘设置有多个顺次旋转的第一进气孔（10），每一个所述第一进气孔（10）的轴线与所述一级涡流器（1）的轴心线均垂直；所述二级涡流器（2）的周缘设置有多个顺次旋转的第二进气孔（20），每一个所述第二进气孔（20）的轴线与所述二级涡流器（2）的轴心线均垂直。
2.根据权利要求1所述的双级径向涡流器，其特征在于，多个所述第一进气孔（10）的轴线均匀布置于同一个圆面；多个所述第二进气孔（20）的轴线均匀布置于同一个圆面。
3.根据权利要求2所述的双级径向涡流器，其特征在于，所述第一进气孔（10）为所述一级涡流器（1）的内腔贯通的柱状孔，在所述第一进气孔（10）的进气前端开设一段与所述柱状孔贯通相接的锥形孔，所述锥形孔的大口径朝外。
4.根据权利要求3所述的双级径向涡流器，其特征在于，所述一级涡流器（1）的内腔为阶梯形，包括第一内孔和设置于所述第一进气孔（10）下方的第二内孔，所述第一内孔和所述第二内孔贯通，且所述第一内孔的孔径小于所述第二内孔的孔径。
5.根据权利要求4所述的双级径向涡流器，其特征在于，所述双级径向涡流器还包括喷嘴（3），所述喷嘴（3）通过与所述第一内孔配合安装于所述一级涡流器（1）的内腔。
6.根据权利要求5所述的双级径向涡流器，其特征在于，所述喷嘴（3）与所述第二内孔形成第一空腔（11），所述第一空腔（11）与所述第一进气孔（10）均连通。
7.根据权利要求2所述的双级径向涡流器，其特征在于，所述第二进气孔（20）和所述第一进气孔（10）结构相同，所述第二进气孔（20）与所述二级涡流器（2）的内腔贯通。
8.根据权利要求7所述的双级径向涡流器，其特征在于，所述二级涡流器（2）的内腔为阶梯形，包括第三内孔和设置于所述第二进气孔（20）下方的第四内孔，所述第三内孔和所述第四内孔贯通，且所述第三内孔的孔径小于所述第四内孔的孔径。
9.根据权利要求8所述的双级径向涡流器，其特征在于，所述双级径向涡流器还包括文氏管（4），所述文氏管（4）与所述第三内孔配合安装于所述二级涡流器（2）的内腔，所述文氏管（4）与所述第四内孔形成第二空腔（21），所述第二空腔（21）和所述第二进气孔（20）均连通。
10.根据权利要求9所述的双级径向涡流器，其特征在于，所述二级涡流器（2）的端面设有止口（22），所述一级涡流器（1）的缘边设有安装面（12），所述安装面（12）装入所述止口（22）内，所述双级径向涡流器还包括盖板（5），所述盖板（5）焊接所述二级涡流器（2）的端面。
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2012
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Cited By (3)
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| CN113137629A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-20 | 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 |
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