【技术实现步骤摘要】
燃烧室、燃气轮机以及抑制振荡燃烧的方法
本专利技术特别涉及一种燃烧室、燃气轮机以及抑制振荡燃烧的方法。
技术介绍
为了满足适航要求，航空发动机采用了贫油燃烧技术以降低NOx排放，但贫油燃烧容易引发振荡燃烧，严重时会导致燃烧室热端组件烧蚀。另外，为了降低NOx排放，需要将更多的空气分配至燃烧室头部，以降低燃烧区的当量比，而此时火焰筒冷却气减少，火焰筒壁面的声学阻抗增大，也加剧了振荡燃烧的程度。为了抑制振荡燃烧，目前有主动控制和被动控制两种实施方案。对于主动控制，需要实时监测燃烧室内脉动压力或其他气动参数的动态信号，根据脉动压力的振荡频率以及波形，控制系统通过高速作动元件对燃料供给或在气路上增加一个反相的激励，以降低燃烧室内的脉动压力。但这需要较为复杂的控制系统，且对传感器本身的要求很高。对于被动控制而言，需要通过试验了解振荡燃烧发生的条件或振荡燃烧产生的机制，根据振荡燃烧的实际情况，对燃烧室结构进行改善设计，或改变供油方式。对于中心分级燃烧技术而言，如图1所示，通过燃油的分级比例调节，可以使更多的燃料供入预燃级...
【技术保护点】
1.一种燃气轮机的燃烧室，所述燃烧室包括火焰筒头部，所述头部包括主燃级以及预燃级，以所述预燃级为中心，多个所述主燃级沿周向绕所述预燃级分布；其特征在于：/n所述主燃级具有主燃级内壁和主燃级外壁，以及从所述主燃级内壁径向凸伸的主燃级上游端壁；所述主燃级内壁和所述主燃级外壁之间的径向空间提供用于空气与燃油掺混的主燃级通道，其入口端接收来自主燃级进气部的空气，出口端用于连通所述燃烧室的火焰筒容腔；所述主燃级进气部包括主燃级第一进气部以及主燃级第二进气部；所述主燃级第一进气部包括贯穿所述主燃级上游端壁的轴向厚度的具有声学节流作用的第一孔道；/n所述预燃级具有预燃级燃油喷嘴以及位于其...
【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机的燃烧室，所述燃烧室包括火焰筒头部，所述头部包括主燃级以及预燃级，以所述预燃级为中心，多个所述主燃级沿周向绕所述预燃级分布；其特征在于：
所述主燃级具有主燃级内壁和主燃级外壁，以及从所述主燃级内壁径向凸伸的主燃级上游端壁；所述主燃级内壁和所述主燃级外壁之间的径向空间提供用于空气与燃油掺混的主燃级通道，其入口端接收来自主燃级进气部的空气，出口端用于连通所述燃烧室的火焰筒容腔；所述主燃级进气部包括主燃级第一进气部以及主燃级第二进气部；所述主燃级第一进气部包括贯穿所述主燃级上游端壁的轴向厚度的具有声学节流作用的第一孔道；
所述预燃级具有预燃级燃油喷嘴以及位于其周向外部的预燃级外壁；所述预燃级具有预燃级燃油喷嘴以及位于其周向外部的预燃级外壁；所述预燃级外壁以内的径向空间提供通过预燃级进气部进入所述预燃级的空气与所述预燃级燃油喷嘴喷射的燃油掺混的预燃级通道；所述预燃级进气部包括预燃级第一进气部以及预燃级第二进气部；所述预燃级第一进气部包括贯穿所述预燃级外壁的径向厚度的具有声学节流作用的第二孔道。
2.如权利要求1所述燃烧室，其特征在于，所述具有声学节流作用的所述第一孔道以及第二孔道的结构满足：
其中，P′4为火焰筒内的脉动压力幅值，P4为火焰筒内的平均压力，ΔPori为声学节流孔的过孔压降，常数β为所述第一孔道及第二孔道的声能转为动能的能量转换效率。
3.如权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，
所述预燃级第二进气部具有由所述预燃级外壁以及预燃级燃油喷嘴外壁之间的径向空间提供的预燃级第二进气通道，所述预燃级第二进气通道内设置有旋流器；以及
所述主燃级第二进气部具有由所述主燃级上游端壁以及从所述主燃级外壁径向凸伸的主燃级下游端壁之间的轴向空间提供的主燃级第二进气通道，所述主燃级第二进气通道内设置有旋流器。
4.如权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，
所述预燃级第一进气部与所述预燃级第二进气部分别独立地向所述预燃级通道输送空气，且从预燃级两进气部输入的空气在所述预燃级通道内混合；以及
所述主燃级第一进气部与所述主燃级第二进气部分别独立地向所述主燃级通道输送空气，且从主燃级两进气部输入的空气在所述主燃级通道内混合。
5.如权利要求4所述的燃烧室，其特征在于，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦皓，汤冠琼，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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