The utility model relates to an oil enriched direct mixing combustion chamber head and a combustion chamber for enhancing pneumatic atomization. The head of the combustion chamber by a precombustion stage and a main combustion stage, which consists of a precombustion stage axial swirler, convergent section, throat, expansion section and auxiliary fuel nozzle; a main combustion stage by two stage axial swirler (or a straight channel + one stage axial swirler), convergence and convergence the throat, airintake, atomization atomization cavity and direct type nozzle. The structure of the head, in different conditions, using oil rich or lean combustion direct injection combustion mode, main combustion stage with rich oil injection point directly mixed combustion mode, in order to strengthen the primary fuel atomization, an air nozzle is introduced in the main aerodynamic atomization of primary fuel. The combustion chamber head takes good account of the performance of the high temperature combustion chamber and the high and low operating conditions, improves the uniformity of oil and gas mixing and combustion in the head, and improves the temperature distribution quality of the combustion chamber exit.
【技术实现步骤摘要】
一种加强气动雾化的富油直混分区燃烧室头部及其燃烧室
本技术专利涉及航空发动机领域,主要涉及一种加强气动雾化富油直混分区燃烧室。
技术介绍
航空燃气轮机自诞生起就以军用为主要应用对象,随着战斗机用小涵道比涡扇发动机对推重比的要求越来越高,提高循环参数是一个重要的途径,故而各大航空发动机厂商开展了军用高油气比主燃烧室的研究。美国在IHPTET计划中以推重比8一级涡扇发动机主燃烧室为基准,第一阶主燃烧室出口总温提高170K,燃烧室调节范围增加20%,火焰筒容热强度增加10%,OTDF≯0.25;第二阶段燃烧室出口总温提高340K,燃烧室调节范围增加100%,火焰筒容热强度增加20%,OTDF≯0.15;第三阶段燃烧室出口总温提高500K,燃烧室调节范围增加150%,火焰筒容热强度增加30%,OTDF≯0.10。目前美国已经完成了IHPTET计划中三个阶段的要求,开始进行VAATE计划,研制推重比更高的军用涡扇发动机。为应对IHPTET计划及VAATE计划,美国三大主要的航空发动机公司:P&W、GE、AADC针对上述要求开展了一系列的高温升燃烧室研究。P&W公司主要采用RQL燃烧技术,GE公司主要采用驻涡燃烧室技术,AADC公司主要采用多重旋流组织燃烧技术,通过目前的资料分析,各个公司的燃烧技术均能应用于高温升燃烧室设计,但是也存在一些问题。高推重比航空发动机高油气比燃烧室面临的最大问题是如何解决点火、低工况稳定性与高工况下高效无冒烟燃烧之间的矛盾。传统军用燃烧室由于总的油气比不高,可以将头部进气量控制在10%~25%之间,即使在燃烧室工作至大工况 ...
【技术保护点】
一种加强气动雾化的富油直混分区燃烧室头部,包括预燃级(30)、主燃级(31);主燃级包括主燃级第一级(44)和主燃级第二级(45);主燃级第一级(44)包括第一级通道(41)、供油环腔(36)、直射式喷嘴(37)、引气孔(38)和雾化腔(39);主燃级第一级(44)的出口端面环状分布有凹槽,所述的凹槽与供油环腔(36)连通,且每个凹槽中均安装有直射式喷嘴(37),每个凹槽中还开有引气孔(38),所述引气孔(38)与第一级通道(41)连通;直射式喷嘴(37)的喷射方向与燃烧室头部中心轴线方向夹角为5~15°。
【技术特征摘要】
1.一种加强气动雾化的富油直混分区燃烧室头部,包括预燃级(30)、主燃级(31);主燃级包括主燃级第一级(44)和主燃级第二级(45);主燃级第一级(44)包括第一级通道(41)、供油环腔(36)、直射式喷嘴(37)、引气孔(38)和雾化腔(39);主燃级第一级(44)的出口端面环状分布有凹槽,所述的凹槽与供油环腔(36)连通,且每个凹槽中均安装有直射式喷嘴(37),每个凹槽中还开有引气孔(38),所述引气孔(38)与第一级通道(41)连通;直射式喷嘴(37)的喷射方向与燃烧室头部中心轴线方向夹角为5~15°。2.根据权利要求1所述的一种加强气动雾化的富油直混分区燃烧室头部,其特征在于:第一级通道(41)为旋流器(3...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄兵,房人麟,邱伟,王蓉隽,桂韬,夏丽敏,马鑫,
申请(专利权)人:中国燃气涡轮研究院,
类型:新型
国别省市:四川,51
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