该发明专利技术涉及一种环形燃烧室，其包括内旋转对称壁与外旋转对称壁，所述壁在上游通过由喷射系统穿过的环形燃烧室端壁连接在一起，每个喷射系统包括至少一个旋流器，以在燃料喷射器下游产生旋转气流，以及一设置在旋流器下游的截头圆锥形的碗，该碗形成有一排环形喷气孔（80，86），其中外旋转对称壁包括一排环形主稀释孔。该碗（78）的孔（80，86）的分布及尺寸确定方式使空气/燃料混合物层具有一局部加宽部分，该局部加宽部分与来自主稀释孔上游的相邻燃料层沿周边相交。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】该专利技术涉及一种环形燃烧室，其包括内旋转对称壁与外旋转对称壁，所述壁在上游通过由喷射系统穿过的环形燃烧室端壁连接在一起，每个喷射系统包括至少一个旋流器，以在燃料喷射器下游产生旋转气流，以及一设置在旋流器下游的截头圆锥形的碗，该碗形成有一排环形喷气孔（80，86），其中外旋转对称壁包括一排环形主稀释孔。该碗（78）的孔（80，86）的分布及尺寸确定方式使空气/燃料混合物层具有一局部加宽部分，该局部加宽部分与来自主稀释孔上游的相邻燃料层沿周边相交。【专利说明】用于涡轮发动机的环形燃烧室
本专利技术涉及一种如涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机的涡轮发动机的环形燃烧室。
技术介绍
在已知方式当中，涡轮发动机的环形燃烧室接收来自高压压缩机的上游气流，并向下游输送热气流，以驱动高压及低压涡轮的转子。环形燃烧室包含两个同轴壁，所述同轴壁形成回转表面，所述回转表面一个在另一个内延伸，并在它们的上游末端通过环形室端壁连接在一起。该室端壁具有在内外同轴壁之间安装燃料喷射系统的开口。每个喷射系统均包括对燃料喷射器的头部以及位于燃料喷射器头部下游位置同一轴线上的至少一个旋流器提供支撑的装置，其中该旋流器从燃料喷射位置向下游输送旋转气流，以形成将在燃烧室燃烧的空气和燃料的混合物。喷射系统的旋流器充斥着来自环形扩散器的空气，该环形扩散器安装于高压压缩机出口处，而高压压缩机则位于燃烧室的上游。各旋流器向下游引至混合器碗内部，该混合器碗具有大体为截头圆锥形的下游壁，该下游壁向下游张开，并包含围绕所述碗的轴均匀分布的一排喷气孔。该燃烧室的外同轴壁具有环形分布的一排主稀释孔以及通向燃烧室内部并位于主稀释孔下游的至少一个火花塞。运行时，离开高压压缩机的空气流入各个喷射系统内部。空气/燃料混合物则从各个喷射系统中喷射出，以形成一片大体上呈截头圆锥形，并向下游张开的空气和燃料混合物。该片的孔径角为混合器碗的截头圆锥形壁的孔径角以及所述截头圆锥形壁中形成的喷气孔尺寸的函数。因此，混合器壁中孔的直径越大，则通过每个孔的气流量越大，而空气/燃料混合片张开的程度则越小。主稀释孔用于稳定燃烧室末端的燃烧火焰。通过对空气/燃料混合物的稀释，它们可防止燃烧火焰分离开并穿越到高压涡轮机中，并由于在其上形成热点而损坏例如定子叶片这样的部件。在实践中，喷射系统设置为对于各个喷射系统，从稀释孔上游开始，空气/燃料混合片与两个邻近喷射系统的燃料片沿周边交叉。这确保在稀释之前，喷射系统之间的空气/燃料混合物的周边连续性，从而起到保证火花塞所点燃的火焰能够围绕燃烧室周边蔓延开来的作用。在某些配置中，特别是在所称的会聚燃烧室中，其内、外同轴壁为截面锥头朝下的截头圆锥形壁，或当喷射系统数量少时，邻近喷射系统的周边节距较大。其结果是，从邻近喷射系统喷射出的成片燃料不再向上与主稀释孔沿周边交叉，从而导致火焰在喷射器之间呈周边蔓延出现困难，进而降低了燃烧室的性能。为减轻该缺点，不希望增加喷射器的数量，因为这可使涡轮发动机变得更重。增加燃料片的孔径角也不会令人满意，因为这样会导致向内外同轴壁投射大量的燃料，在内外同轴壁上形成高热点。
技术实现思路
此专利技术的一个具体目的是为以上问题提供简单、经济而又有效的解决方案，使之能够避免之前工艺的缺陷。为此目的，该专利技术提供了一个由两同轴壁形成的回转表面所构成的环形燃烧室，该两同轴壁分别为内壁和外壁，所述同轴壁在它们的上游末端通过一环形室端壁连接在一起，所述环形室端壁具有安装喷射系统的开口，每个包含至少一个旋流器，用以从燃料喷射器向下游产生旋转气流，以及一个位于旋流器下游，并大体具有截头圆锥形壁的碗，与呈环形的一排喷气孔共同形成，用以产生出大体呈截头圆锥形的，空气和燃料混合物的旋转片，外壁具有呈环形布置的一排主稀释孔，该燃烧室的特征在于，所述碗的孔的分布及尺寸使得至少一些空气/燃料混合物的片具有放大部分与主稀释孔上游的相邻燃料片沿周边相交的至少一个局部放大部分。本专利技术使得可在保持燃料片的相同孔径角的同时，修改一些碗状，以形成这些碗各自燃料片的燃料局部放大部分，这样的局部放大部分与主稀释孔上游的相邻喷射系统的空气/燃料混合物片沿周边相交。这样，可以在通过主稀释孔吸入空气之前保证空气/燃料混合物的周边连续性，从而确保在不增加额外喷射器的情况下，燃烧火焰可沿周边良好地蔓延。在该专利技术的第一实施例中，碗上的孔有规则地围绕碗的轴分布，一些碗中的一些孔的直径比所述碗其他孔的直径小，较小直径的孔在预定尺寸和角位置的角区部形成，以形成燃料片的一局部放大部分。分布于一些碗的给定区部的较小直径的孔使得可降低通过这些孔的空气流速。因此，从这些孔中泻出的空气对来自于上游旋流器的空气/燃料混合物具有较小冲击，由此导致空气/燃料混合物喷射角的局部增大，并形成燃料片的局部放大部分。根据本专利技术的另一特征，各上述碗的上述角区部的孔的直径比该碗其他孔的直径至少小40%。在本专利技术的第二实施例中，至少一些碗在预定尺寸和角位置的角区部中没有用以形成燃料片的局部放大部分的孔。经过一区部通过碗的截头圆锥形壁来消除孔使得可局部增加空气/燃料混合物片的喷射角度，从而形成与一相邻喷射系统的燃料片相交叉的所述片燃料的局部放大部分。在本专利技术的另一实施例中，一些碗包含两个沿直径相对的具有小直径孔或不具有孔的角区部。在该结构下，形成于各这些碗出口处的燃料片在碗轴的任一侧具有两个沿直径相对的放大部分所述放大部分与由位于任一侧的两个喷射系统所产生的燃料片相交。燃烧室包括安装于外壁中的孔中的至少一个火花塞，位于紧靠着该火花塞的喷射系统的碗中的孔的分布及定尺寸的方式使得从该喷射系统发出的空气/燃料混合物的片具有放大部分与在火花塞的径向内末端和所述碗的外边缘的一点之间的火花塞的轴相交的另一局部放大部分。燃料片的此额外放大部分使得可将燃料片局部发射得更靠近火花塞的内端部，从而进一步有利于空气/燃料混合物的点燃及火焰的蔓延。最为靠近火花塞的碗可具有直径小于所述碗的其他孔直径的孔，所述小直径的孔所形成于的角区部，其尺寸及角位置是预定的，以形成与火花塞的轴相交的放大部分。最为靠近火花塞的碗在预定尺寸和位置的角区部也可无孔，以形成与火花塞的轴相交的放大部分。上述角区部延展约20。?50。。本专利技术还提供了一个涡轮发动机，如飞机涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机，包含上述燃烧室。【专利附图】【附图说明】通过阅读以下参照附图作为非限制性示例的说明，本专利技术的其他优点和特征将呈现出来，其中:图1为已知类型环形燃烧室的轴向截面中的局部示意性半视图；图2为图1中虚线所标区域的局部示意性放大部分图；图3是根据图2的两喷射系统的侧视图,两者并排设置；图4是来自图3的喷射系统的燃料片横截面图；图5是本专利技术第一实施例中的混合器碗从下游看视图；图6是包括根据图2的混合器碗的喷射系统和包括根据图5所示的本专利技术的混合器碗的喷射系统的侧视图；图7为图6中喷射系统喷出的燃料的片的截面图；图8为本专利技术第二实施例中的混合器碗从下游看的视图；图9为本专利技术第三实施例中混合器碗从下游看的视图；图10为包括本专利技术图9混合器碗的喷射系统的侧视图；图11为图10中嗔射系统所嗔出的燃料片的截面图；图12为本专利技术第四实施例中混合器碗从下游看的视图。【具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于涡轮发动机的环形燃烧室（10），该室包含两个同轴壁，所述同轴壁形成回转表面，分别为内壁（18）与外壁（20），所述壁在它们的上游端通过具有用于安装喷射系统的开口的环形室端壁（22）连接在一起，每个喷射系统均包含用于产生来自燃料喷射器（36）下游的旋转气流的至少一个旋流器（46，48），以及碗（78，92，94，104），该碗具有大体为截头圆锥形的壁，所述截头圆锥形的壁位于旋流器下游，并形成有一环形排的喷气孔（80，86），用于产生空气与燃料混合物的大体为截头圆锥形且旋转着的片，所述外壁具有一环形排的主稀释孔（44），该燃烧室的特征在于，所述碗（78，92，94，104）的孔（80，86）的分布与尺寸确定方式使得空气/燃料混合物的至少一些片（N3，N4）具有至少一个局部放大部分（88，100，102），所述局部放大部分与所述主稀释孔（44）上游的相邻燃料片沿周边相交。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯·吉恩·莫里斯·桑德里斯，克里斯托弗·皮尤瑟格斯，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：发明
国别省市：无
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