带有主止回旋流器的航空力学喷射系统技术方案

一种用于涡轮机燃烧室的喷射系统，该系统包括用于使燃油在燃烧室中汽化的燃油喷嘴（３６）以及与所述喷嘴同轴地设置并且用来混合燃油和氧化剂然后使该混合物在所述燃烧室中扩散的混合器／偏转器组件，所述混合器／偏转器组件包括主旋流器（４０）和沿着轴向方向彼此相隔预定距离地设置并且由与所述喷嘴同轴设置的文氏管装置分开的副旋流器（４２），所述主旋流器牢牢地固定在所述喷嘴上并且与之间隔恒定的径向距离，该距离以这样的方式确定，即使得由所述喷嘴汽化的燃油不会在所述主旋流器上施加任何冲击。文氏管装置优选具有内表面（４４Ａ），该内表面具有带斜面不连续区域Ｐ的上游部分。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涡轮机的特定领域，更具体地说，涉及由将燃油喷射进涡轮机的燃烧室而产生出的问题。然而，在某些特定应用条件下，用于喷射系统的常规结构的主要缺点在于，它会产生燃烧室毁坏的自燃危险。燃油在文氏管内表面上的冲击(这是为获得这样的燃油薄膜所必要，其中该薄膜被分裂成细小液滴通过由主、副旋流器所产生的剪切力来保证)有时会导致燃油上升到主旋流器的叶片中。另外，因为其中燃油冲击在所述内表面上的区域没有被精确定位，所以燃油可以在所述主旋流器中沿着相反的方向喷射。不幸的是，燃油在主旋流器中的这种反向流动可能导致将燃油带到框架管的外面，并且因此产生损坏涡轮机的燃烧室的燃烧中心的危险。优选的是，所述第二旋转器借助于固定在所述第二旋转器上的环安装成相对于所述喷嘴滑动，并且能够在所述文氏管的环状外壳中垂直于所述喷嘴的对称轴线S移动。通过该只与副旋流器相关的滑动连接系统，从而可以消除燃油在主旋流器中的任何反向流动喷射。在优选的实施例中，文氏管装置具有在上游部分呈现出斜面不连续区域(即中断或转折区域)的内表面。该文氏管装置的内表面的该上游部分可以包括呈凹入状或凸起状的台阶。通过用于文氏管的这种特定结构，可以限制燃油通过毛细作用喷射进主旋流器。附图的简要说明通过以下非限制性指示作出的说明并且参照附图将便于更清楚地了解本专利技术的特征和优点，其中附图说明图1为根据本专利技术的涡轮机的喷射部分的示意性轴向半剖视图；图2为在本专利技术第一实施例中的图1的一部分的放大视图；图3为在本专利技术第二实施例中的图1的一部分的放大视图；图4为结合有现有技术喷射系统的涡轮机的喷射部分的示意性轴向半剖视图；以及图5为图4的一部分的放大视图。环状燃烧室包括绕着轴线10同轴设置的外部轴向延伸侧壁24和内部轴向延伸侧壁26以及设有多个其上固定着喷射系统的开口30的横向端壁28。在腔室的轴向延伸侧壁24、26的上游端之间的各种连接件(例如在侧壁的所述端部沿着上游方向延伸的盖子32、34)以及腔室端壁28的折叠区域可通过任意常规的连接装置(未示出)设置，例如，可采用平头螺栓(优选采用外加螺母)。喷射组件的每个喷射系统首先包括用来使燃油在燃烧室中汽化的燃油喷嘴36，其次包括与喷嘴同轴并且用来将燃油和氧化剂混合在一起然后使该混合物在燃烧室中扩散的混合器/偏转器组件38。该混合器/偏转器组件包括至少第一旋转器装置或主旋流器40和彼此相隔预定距离同轴地设置并且由与所述喷嘴同轴设置的文氏管装置分开的第二旋转器装置或副旋流器44。副旋流器通过固定在腔室端壁28上并且通过开口30延伸进燃烧室22的偏转器46延伸。根据本专利技术，主旋流器40例如借助于套筒48固定在喷嘴36上，因此主旋流器40与喷嘴36相隔恒定的径向距离。该距离是以这样的方式确定的，即不管涡轮机的工作速度(自由旋转、空载、全速)如何，由喷嘴汽化的燃油始终不会在主旋流器上产生任何冲击。这就确保了沿着逆流方向没有任何燃油被喷射进所述主旋流器中，即不会出现如从一次喷射到另一次喷射(因为喷射角、圆周不均匀性等)而自然存在的燃油扩散(例如燃油从文氏管中弹回)那样的情况。在如图2中所示的本专利技术的第一实施例中，文氏管装置还在内表面44A上具有上游部分，该上游部分的P处呈现出斜面不连续区域，以便防止或至少显著地减小燃油通过毛细作用上升进入喷射系统20的主旋流器40的可能性。设在燃油喷射锥体的外表面E下游的斜面中的这种不连续区域可以例如由凹入状台阶构成。另外，如图3所示的实施例所示，该不连续区域也可由凸起状台阶构成。另外，为了在固定于外壳的喷嘴36和混合器/偏转器组件38之间留下足够的间隙(尤其是为了调节热膨胀)，副旋流器42安装成这样，即它可以例如借助于固定在副旋流器上的环47相对于垂直于喷嘴对称轴线S的所述喷嘴滑动，并且能够在文氏管装置44的环状壳体中移动。为此，在该环状壳体的内圆周和环的外圆周之间留有足够的间隙。通过所提出的用于滑动连接的结构，喷嘴持续不断地相对于主旋流器和文氏管装置对中，因此避免了燃油沿着逆流方向喷射，并且文氏管的斜面中的不连续区域还用来防止任何燃油在毛细作用下上升。因此，通过采用本专利技术的特定结构，可以保证燃油将在所有飞行条件下(尤其在以低马赫数自由转动的同时重新起动的严重条件下，以及其中供气压头损失太小从而不足以保障燃油被充分的条件分散下)正确地喷射，因此可保证在很大范围下重新起动。权利要求1.一种用于涡轮机燃烧室的喷射系统，该系统首先包括用于使燃油在燃烧室(22)中汽化的燃油喷嘴(36)，其次包括与所述喷嘴同轴地设置并且用来混合燃油和氧化剂然后使该混合物在所述燃烧室中扩散的混合器/偏转器组件(38)，所述混合器/偏转器组件包括第一旋转器装置或主旋流器(40)和至少一个彼此相隔预定距离同轴地设置并且由与所述喷嘴同轴设置的文氏管装置(44)分开的第二旋转器装置或副旋流器(42)，该系统的特征在于，所述第一旋转器装置牢牢地固定在所述喷嘴上并与之间隔恒定的径向距离，该距离以这样的方式确定，即使得由所述喷嘴汽化的燃油不会在所述第一旋转器装置上施加任何冲击。2.如权利要求1所述的喷射系统，其特征在于，所述第二旋转器安装成能够借助于固定在所述第二旋转器上的环(47)相对于所述喷嘴滑动，并且能够在所述文氏管的环状外壳(49)中垂直于所述喷嘴的对称轴线S移动。3.如权利要求1所述的喷射系统，其特征在于，所述文氏管装置具有内表面(44A)，该内表面具有带斜面不连续区域P的上游部分。4.如权利要求3所述的喷射系统，其特征在于，所述文氏管装置的内表面的上游部分包括呈凹入状的台阶。5.如权利要求3所述的喷射系统，其特征在于，所述文氏管装置的内表面的上游部分包括呈凸起状的台阶。全文摘要一种用于涡轮机燃烧室的喷射系统，该系统包括用于使燃油在燃烧室中汽化的燃油喷嘴(36)以及与所述喷嘴同轴地设置并且用来混合燃油和氧化剂然后使该混合物在所述燃烧室中扩散的混合器/偏转器组件，所述混合器/偏转器组件包括主旋流器(40)和沿着轴向方向彼此相隔预定距离地设置并且由与所述喷嘴同轴设置的文氏管装置分开的副旋流器(42)，所述主旋流器牢牢地固定在所述喷嘴上并且与之间隔恒定的径向距离，该距离以这样的方式确定，即使得由所述喷嘴汽化的燃油不会在所述主旋流器上施加任何冲击。文氏管装置优选具有内表面(44A)，该内表面具有带斜面不连续区域P的上游部分。文档编号F23R3/04GK1407280SQ0212611公开日2003年4月2日 申请日期2002年7月16日 优先权日2001年7月16日专利技术者克里斯托夫·博杜安, 帕特里斯－安德烈·科马雷, 克里斯托夫·维吉耶 申请人:Snecma发动机公司 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涡轮机燃烧室的喷射系统，该系统首先包括用于使燃油在燃烧室（２２）中汽化的燃油喷嘴（３６），其次包括与所述喷嘴同轴地设置并且用来混合燃油和氧化剂然后使该混合物在所述燃烧室中扩散的混合器／偏转器组件（３８），所述混合器／偏转器组件包括第一旋转器装置或主旋流器（４０）和至少一个彼此相隔预定距离同轴地设置并且由与所述喷嘴同轴设置的文氏管装置（４４）分开的第二旋转器装置或副旋流器（４２），该系统的特征在于，所述第一旋转器装置牢牢地固定在所述喷嘴上并与之间隔恒定的径向距离，该距离以这样的方式确定，即使得由所述喷嘴汽化的燃油不会在所述第一旋转器装置上施加任何冲击。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫博杜安，帕特里斯安德烈科马雷，克里斯托夫维吉耶，
申请(专利权)人：SNECMA发动机公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]