一种预燃级采用冷却防积碳结构的低排放燃烧室头部制造技术

本发明专利技术公开了一种预燃级采用冷却防积碳结构的低排放燃烧室头部，该头部采用中心分级设计，由主燃级与预燃级两部分组成。预燃级具有冷却防积碳结构，在离心喷嘴与旋流器中间环形通道引入一股冷却空气，冷却离心喷嘴及相关组件；此外通入的空气可以将涡破碎上止点吹向下游，防止离心喷嘴结焦积碳。该头部主燃级为预混燃烧，可有效降低污染排放，预燃级为扩散燃烧，可保证燃烧室点熄火性能。本发明专利技术头部结构能够保证头部预燃级热防护，防止预燃级喷嘴结焦积碳，有利于保证采用该头部的燃烧室在不同工况下具有良好的排放、火焰稳定及点熄火等性能。

A Low Emission Combustor Head with Cooling and Carbon Accumulation Pre-combustion Stage

The invention discloses a low emission combustor head with a pre-combustion stage adopting a cooling and anti-carbon deposition structure. The head adopts a central grading design and consists of two parts, the main combustion stage and the pre-combustion stage. The precombustion stage has a cooling and anti-carbon structure. A cooling air is introduced into the annular passage between the centrifugal nozzle and the cyclone to cool the centrifugal nozzle and related components. In addition, the incoming air can blow the upper dead-end point of the vortex breakdown downstream to prevent the coking and carbon deposition of the centrifugal nozzle. The main combustion stage of the head is premixed combustion, which can effectively reduce pollution emissions. The premixed stage is diffusive combustion, which can ensure the ignition extinguishing performance of the combustor. The head structure of the invention can ensure the thermal protection of the pre-burning stage of the head, prevent the coking and carbon deposition of the pre-burning stage nozzle, and is beneficial to ensuring that the combustion chamber adopting the head has good emission, flame stability and ignition extinguishing performance under different operating conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种预燃级采用冷却防积碳结构的低排放燃烧室头部
本专利技术涉及旋流燃烧器的
，特别涉及一种预燃级采用冷却防积碳结构的低排放燃烧室头部。
技术介绍
目前，先进航空发动机燃烧室的主要发展趋势是低排放燃烧室及高温升燃烧室，对于民用航空，低排放燃烧室是重点发展方向。随着空气污染越来越严重，国际污染排放标准也日益严格，民用航空发动机燃烧室必须满足新的污染排放标准。航空业的迅猛发展和人们环保意识的不断提高，未来将会对先进燃气轮机燃烧室污染排放提出更严苛的要求。燃烧室采用中心分级燃烧组织方式，主燃级为预混燃烧，用旋流器加强燃油空气掺混，可降低大工况下燃烧室的污染物排放；预燃级采用扩散燃烧，有较好的点熄火性能。中心分级燃烧室是现今低排放燃烧室的主要发展方向之一。除低污染排放外，航空发动机燃烧室头部部件长期在高温高压环境中工作，为了防止头部部件热变形以及喷嘴过热积碳，需要喷嘴及其相应部件进行热防护。综上所述，本专利技术立足于工程实际应用，设计了一种预燃级采用冷却防积碳结构的中心分级燃烧室头部。此头部预燃级采用冷却防积碳结构，可冷却喷嘴部件，防止过热变形；且可将涡破碎上止点吹向下游，防止预燃级喷嘴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预燃级采用冷却防积碳结构的低排放燃烧室头部，其特征在于：预燃级采用了冷却防积碳结构和主、预燃级采用中心分级的结构，由主燃级、预燃级构成，其中预燃级包括预燃级管道安装座(1)、冷却空气通道(2)、预燃级帽罩(3)、预燃级离心喷嘴(4)、预燃级旋流器叶片(5)；预燃级管道安装座(1)、冷却空气通道(2)、预燃级离心喷嘴(4)与预燃级帽罩(3)采用螺纹依次连接，形成具有冷却防积碳结构的预燃级喷嘴；预燃级旋流器叶片(5)与级间段(7)采用焊接方式连接，与预燃级喷嘴采用几何接触约束连接，其组合可优化整个预燃级的雾化性能；主燃级防回火环(8)与主燃级套筒(9)焊接，再与主燃级旋流器叶片端壁焊接形成...

【技术特征摘要】
1.一种预燃级采用冷却防积碳结构的低排放燃烧室头部，其特征在于：预燃级采用了冷却防积碳结构和主、预燃级采用中心分级的结构，由主燃级、预燃级构成，其中预燃级包括预燃级管道安装座(1)、冷却空气通道(2)、预燃级帽罩(3)、预燃级离心喷嘴(4)、预燃级旋流器叶片(5)；预燃级管道安装座(1)、冷却空气通道(2)、预燃级离心喷嘴(4)与预燃级帽罩(3)采用螺纹依次连接，形成具有冷却防积碳结构的预燃级喷嘴；预燃级旋流器叶片(5)与级间段(7)采用焊接方式连接，与预燃级喷嘴采用几何接触约束连接，其组合可优化整个预燃级的雾化性能；主燃级防回火环(8)与主燃级套筒(9)焊接，再与主燃级旋流器叶片端壁焊接形成整个主燃级；主燃级、预燃级与级间段(7)分别采用螺纹方式连接，形成具有预燃级冷却防积碳结构的中心分级低排放燃烧室头部。2.根据权利要求1所述的一种预燃级采用冷却防积碳结构的低排放燃烧室头部，其特征在于：预燃级帽罩(3)周向开5～30个预燃级帽罩冷却孔(14)，孔径0.5～3mm，开孔角度与帽罩径向成60°～120°...

【专利技术属性】
技术研发人员：许全宏，徐萄，王志超，林宇震，张弛，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11