一种主燃级采用两级垂直掺混的低排放燃烧室制造技术

本发明专利技术公开一种主燃级采用两级垂直掺混的低排放燃烧室，涉及航空燃气轮机技术领域。所述低排放燃烧室采用分级燃烧方案，燃烧室头部分为预燃级和主燃级，预燃级采用离心喷嘴直接喷射燃料，形成扩散燃烧以稳定燃烧室火焰；主燃级燃料采用了独特的分两级喷射垂直混合方式，分别喷入一级旋流器和二级旋流器中，形成第一次混合，之后两级垂直掺混再进入预混通道进行二次混合。本发明专利技术主燃级燃料采用两次分区的混合方式，大大增强了燃料和空气掺混的均匀性，从而使航空发动机燃烧室的整个着陆起飞循环的污染排放得到进一步降低。

A Low Emission Combustor with Two-stage Vertical Mixing for Main Combustion Stage

The invention discloses a low emission combustor with two stages of vertical mixing for the main combustion stage, which relates to the technical field of aviation gas turbine. The low-emission combustor adopts a staged combustion scheme, and the combustor head is divided into a pre-combustion stage and a main combustion stage. The pre-combustion stage uses a centrifugal nozzle to directly inject fuel to form a diffusion combustion to stabilize the combustion chamber flame. The main combustion stage adopts a unique two-stage injection vertical mixing mode, which is injected into the first stage and the second stage respectively to form the first mixing stage and the second stage hanging stage. Direct mixing and re-entering the premixing channel for secondary mixing. The main fuel of the invention adopts a two-zone mixing mode, which greatly enhances the uniformity of fuel and air mixing, thereby further reducing the pollution emission of the whole landing and takeoff cycle of the aeroengine combustor.

【技术实现步骤摘要】
一种主燃级采用两级垂直掺混的低排放燃烧室
本专利技术涉及航空燃气轮机的
，具体涉及一种主燃级采用两级垂直掺混的低排放燃烧室。
技术介绍
现代航空发动机燃烧室的基本性能和结构分布已经达到相当高的水平，但是对于现代航空发动机燃烧室来说，仍然存在大量的难题和挑战，新材料、新工艺、新结构、新概念的发展应用才是保证其持续进步的源泉。现代民用航空发动机燃烧室的主要发展趋势是低污染燃烧。民用航空发动机燃烧室必须满足日益严格的航空发动机污染排放标准。目前采用的CAEP6(CommitteeonAviationEnvironmentalProtection)标准对污染排放物的规定已经非常严格，特别是对NOx污染排放要求；而最新的CAEP8标准提出了将NOx的排放在CAEP6的排放标准上降低15％，随着航空业的迅猛发展和人们环保意识的不断提高，未来对燃气轮机燃烧室污染排放会提出更高的要求。美国航空发动机的两个著名公司GE和PW对低污染燃烧室早已着手研究，GE首先研发了双环腔低污染燃烧DAC(用于GE90和CFM56)，PW公司采用了RQL(富油燃烧-淬熄-贫油燃烧，Richburn-Quench-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主燃级采用两级垂直掺混的低排放燃烧室，包括燃烧室头部(13)，所述燃烧室头部(13)连接有燃料喷嘴(16)，所述燃烧室头部(13)包括预燃级(37)和主燃级(38)，所述预燃级(37)和所述主燃级(38)之间连接有级间段(20)，所述主燃级(38)设于所述预燃级(37)的外部，所述燃料喷嘴(16)包括预燃级离心喷嘴(30)和主燃级喷嘴，其特征在于，所述主燃级喷嘴包括一级喷孔(31)、二级喷孔(32)和定位面(35)，所述预燃级(37)包括设于所述预燃级离心喷嘴(30)外部的预燃级旋流器(17)；所述主燃级(38)包括一级旋流器(18)、二级旋流器(19)、外壁(28)和焊接环(29)，...

【技术特征摘要】
1.一种主燃级采用两级垂直掺混的低排放燃烧室，包括燃烧室头部(13)，所述燃烧室头部(13)连接有燃料喷嘴(16)，所述燃烧室头部(13)包括预燃级(37)和主燃级(38)，所述预燃级(37)和所述主燃级(38)之间连接有级间段(20)，所述主燃级(38)设于所述预燃级(37)的外部，所述燃料喷嘴(16)包括预燃级离心喷嘴(30)和主燃级喷嘴，其特征在于，所述主燃级喷嘴包括一级喷孔(31)、二级喷孔(32)和定位面(35)，所述预燃级(37)包括设于所述预燃级离心喷嘴(30)外部的预燃级旋流器(17)；所述主燃级(38)包括一级旋流器(18)、二级旋流器(19)、外壁(28)和焊接环(29)，所述一级旋流器(18)为轴向旋流器，所述二级旋流器(19)为径向旋流器，所述一级旋流器(18)设于所述二级旋流器(19)的下方，所述一级旋流器(18)通过所述焊接环(29)与所述二级旋流器(19)连接，所述定位面(35)抵接于所述焊接环(29)上，以固定所述主燃级喷嘴；所述一级喷孔(31)和所述二级喷孔(32)相互垂直，且二者分设于所述焊接环(29)的两侧且分别朝向所述一级旋流器(18)和所述二级旋流器(19)设置，所述外壁(28)与所述二级旋流器(19)一体成型，且和所述一级旋流器(18)之间形成预混通道(36)，所述预混通道(36)分别与所述一级旋流器(18)和所述二级旋流器(19)连通。2.根据权利要求1所述的主燃级采用两级垂直掺混的低排放燃烧室，其特征在于，所述预燃级旋流器(17)和所述一级旋流器(18)之间设有多个通孔(27)，多个所述通孔(27)朝向所述级间段(20)设置，且与所述预混通道(36)的后端连通。3.根据权利要求1所述的主燃级采用两级垂直掺混的低排放燃烧室，其特征在于，还包括由外机匣(6)和内机匣(7)形成的腔体，所述腔体开设有朝向所述燃烧室头部(13)的扩压器(10)，所述燃料喷嘴(16)插接于所述腔体上。4.根据权利要求3所述的主燃级采用两级垂直掺混的低排放燃烧室，其特征在于，所述腔体内设有火焰筒外壁(8)和火焰筒内壁(9)，所述火焰筒外壁(8)和所述火焰筒内壁(9)形成用于燃烧的火焰筒，所述主燃级(38)通过头部端壁(14)分别与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王波，甘晓华，莫唯书，姚强，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东,44