一种宽点火边界的预燃室结构制造技术

本发明专利技术公开了一种宽点火边界的预燃室结构，其括球形燃烧室、安装座(6)、传焰管(7)；传焰管(7)穿过安装座(6)的中心孔，且传焰管(7)上端搭接在安装座(6)上端面上；球形燃烧室(1)上带有法兰边，安装座(6)上端和法兰边螺纹连接。本发明专利技术通过合理设计传焰管上进气结构，引导气流分层进入预燃室内特定区域，诱导形成多涡系结构，改善点火器附近的油气分布并强化掺混，使得预燃室点火特性有明显提升。使得预燃室点火特性有明显提升。使得预燃室点火特性有明显提升。

【技术实现步骤摘要】
一种宽点火边界的预燃室结构


[0001]本专利技术属于发动机燃烧室结构
，涉及一种宽点火边界的预燃室结构。

技术介绍

[0002]由于电嘴放电能量小，不足以直接点燃燃烧室中的可燃混气，现有涡轮风扇发动机普遍采用预燃室点火，即先用电嘴点燃预燃室内可燃混合物，该可燃混合物燃烧形成高能量火炬点燃主燃室。预燃室组成见图1，由一球形燃烧室1，用以形成回流区及加强油气混合的传焰管7以及安装座6组成。流经压气机后的空气经由传焰管7上的周向小孔进入预燃室内，和起动喷嘴3喷出的燃料混合。当电嘴4(或5)打火以后点燃可燃混气，形成高温火炬在传焰管7引导下喷射到主燃烧室内点燃主燃室油气混合物。为了提高点火高度，预燃室内一般还装有补氧喷嘴2。
[0003]结合图1现有方案传焰管上进气结构采用周向小孔进气见图2，依靠传焰管上直管突出部分的遮挡形成回流、加强油气掺混。该种进气方式气流流向集中在预燃室头部(如1所示)，不能实现分区供气，进而影响油气掺混及点火性能，实践表明采用该类进气结构的预燃室在高空工作时点火及燃烧性能较差。

技术实现思路

[0004](一)专利技术目的
[0005]本专利技术的目的是：提供一种宽点火边界的预燃室结构，通过对进气孔进行按功能分组，调节每组进气孔尺寸、数量、位置分布、开孔方向，实现改善预燃室内部点火电嘴附近油气比、强化涡系分布，降低预燃室内流速的目的，为富燃料预燃室点火及稳定燃烧创造有利条件。
[0006](二)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种宽点火边界的预燃室结构，其包括球形燃烧室、安装座6、传焰管7；传焰管7穿过安装座6的中心孔，且传焰管7上端搭接在安装座6上端面上；球形燃烧室1上带有法兰边，安装座6上端和法兰边螺纹连接。
[0008]其中，所述法兰边上加工通孔，安装座6上加工螺纹孔，螺钉由通孔穿入螺纹孔实现螺纹连接。
[0009]其中，所述安装座6和法兰边之间加装垫圈或涂抹胶密封。
[0010]其中，所述球形燃烧室1为铸件，其上开设有多个安装孔，补氧喷嘴、起动喷嘴、点火电嘴分别通过螺纹连接安装在安装孔内。
[0011]其中，所述安装座6，传焰管7搭接形成预燃室进气结构。
[0012]其中，所述传焰管7包括安装法兰8和直管9，安装法兰8位于直管9上部，两者焊接或一体机加而成。
[0013]其中，所述安装法兰8上开有气孔Ⅰ，直径Φ2mm～4mm的孔，开孔方向与直管9轴线夹角θ＝30
°
～65
°
、切向角φ＝0
°
～35
°
，各孔的角向分布间隔为25
°
～30
°
、共4～5个，分布
在传焰管7迎风方向左90
°
至右33
°
范围，并在此范围开有环形导流槽，气孔Ⅰ将进气气流导向预燃室中下部区域，降低点火器附近油气比。
[0014]其中，所述安装法兰8上还开有气孔Ⅱ，孔径Φ2～Φ4mm，开孔方向与直管9轴线夹角20
°
～90
°
，切向角0
°
～35
°
，各孔的角向间隔为20
°
～25
°
、共4～5个，分布在传焰管迎风方向右侧的45
°
到120
°
范围，气孔Ⅱ将气流导向头部中上部区域，强化油气掺混。
[0015]其中，所述球形燃烧室1直径Φ30～Φ35mm，高度30～35mm，厚度2
‑
3mm。
[0016]其中，所述安装座6和传焰管7之间的环腔间隙为3.5～5mm，直管9内径Φ20～Φ25mm，壁厚1～1.5mm，长度30～40mm；安装法兰的环形导流槽内径R11～R14mm，外径R14～R17mm。
[0017](三)有益效果
[0018]上述技术方案所提供的宽点火边界的预燃室结构，通过合理设计传焰管上进气结构，引导气流分层进入预燃室内特定区域，诱导形成多涡系结构，改善点火器附近的油气分布并强化掺混，使得预燃室点火特性有明显提升；相较于现有预燃室进气方式点火油气比，本专利技术将点火油气比提升至0.6左右，点火边界向富油侧显著提升。
附图说明
[0019]图1为现有技术的预燃室结构图。
[0020]图2为现有技术的传焰管结构图，II图为I图的A
‑
A向视图。
[0021]图3为宽点火边界的预燃室结构的立体图示。
[0022]图4为图3的主视图。
[0023]图5为预燃室进气结构剖视图。
[0024]图6为强化油气掺混效果图。
[0025]图7为数值计算结果图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0027]如图3至图5所示，本实施例宽点火边界的预燃室结构包括球形燃烧室、安装座6、传焰管7；传焰管7穿过安装座6的中心孔，且传焰管7上端搭接在安装座6上端面上；球形燃烧室1上带有法兰边，安装座6上端和法兰边螺纹连接。
[0028]法兰边上加工通孔，安装座6上加工螺纹孔，螺钉由通孔穿入螺纹孔实现螺纹连接。安装座6和法兰边之间加装垫圈或涂抹胶密封。
[0029]球形燃烧室1为铸件，其上开设有多个安装孔，补氧喷嘴、起动喷嘴、点火电嘴分别通过螺纹连接安装在安装孔内。
[0030]安装座6，传焰管7搭接形成预燃室进气结构，如图5所示。
[0031]传焰管7包括安装法兰8和直管9，安装法兰8位于直管9上部，两者焊接或一体机加而成，见图4所示。
[0032]安装法兰8上开有两种尺寸的小孔，气孔Ⅰ是直径Φ2mm～4mm的孔，开孔方向与直管9轴线夹角θ＝30
°
～65
°
、切向角φ＝0
°
～35
°
，各孔的角向分布间隔为25
°
～30
°
、共4～5
个，分布在传焰管7迎风方向左90
°
至右33
°
范围，并在此范围开有环形导流槽(见图3所示)，气孔Ⅰ将进气气流导向预燃室中下部区域，降低点火器附近油气比；气孔Ⅱ是孔径Φ2～Φ4mm的孔，开孔方向与直管9轴线夹角20
°
～90
°
，切向角0
°
～35
°
，各孔的角向间隔为20
°
～25
°
、共4～5个，分布在传焰管迎风方向右侧的45
°
到120
°
范围(见图3所示)，气孔Ⅱ将气流导向头部中上部区域，强化油气掺混。两者配合实现强化油气掺混、降低流速进而实现强化点火燃烧的目的。
[0033]本设计方案中，球形燃烧室1直径Φ30～Φ35mm，高度3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽点火边界的预燃室结构，其特征在于，包括球形燃烧室、安装座(6)、传焰管(7)；传焰管(7)穿过安装座(6)的中心孔，且传焰管(7)上端搭接在安装座(6)上端面上；球形燃烧室(1)上带有法兰边，安装座(6)上端和法兰边螺纹连接。2.如权利要求1所述的宽点火边界的预燃室结构，其特征在于，所述法兰边上加工通孔，安装座(6)上加工螺纹孔，螺钉由通孔穿入螺纹孔实现螺纹连接。3.如权利要求2所述的宽点火边界的预燃室结构，其特征在于，所述安装座(6)和法兰边之间加装垫圈或涂抹胶密封。4.如权利要求3所述的宽点火边界的预燃室结构，其特征在于，所述球形燃烧室(1)为铸件，其上开设有多个安装孔，补氧喷嘴、起动喷嘴、点火电嘴分别通过螺纹连接安装在安装孔内。5.如权利要求4所述的宽点火边界的预燃室结构，其特征在于，所述安装座(6)，传焰管(7)搭接形成预燃室进气结构。6.如权利要求5所述的宽点火边界的预燃室结构，其特征在于，所述传焰管(7)包括安装法兰(8)和直管(9)，安装法兰(8)位于直管(9)上部，两者焊接或一体机加而成。7.如权利要求6所述的宽点火边界的预燃室结构，其特征在于，所述安装法兰(8)上开有气孔Ⅰ，直径Φ2mm～4mm的孔，开孔方向与直管(9)轴线夹角θ＝30
°
～65
°
、切向角各孔的角向分布间隔为25
°
～30<...

【专利技术属性】
技术研发人员：田颖，李峰，蔡文哲，邵伏永，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：