一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构制造技术

本发明专利技术涉及航空发动机燃烧室技术领域，具体公开了一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构，包括旋流掺混器和安装座，所述旋流掺混器用于对射入的掺混气产生旋流后导出至火焰筒，所述旋流掺混器连接在安装座内,且所述旋流掺混器连接在安装座内的深度可调，所述安装座用于将旋流掺混器连接在火焰筒上。该结构能增加掺混气流的搅拌强度，从而改善掺混质量，进而降低出口温度场的OTDF，还可以消除扩压器出口偏转气流对燃烧室设计的不利影响。出口偏转气流对燃烧室设计的不利影响。出口偏转气流对燃烧室设计的不利影响。

【技术实现步骤摘要】
一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构


[0001]本专利技术涉及航空发动机燃烧室
，具体是一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构。

技术介绍

[0002]在发动机燃烧室设计中，高温燃气需要冷气的掺混后才可以被涡轮使用，掺混后燃气的温度分布质量(即OTDF)会影响涡轮叶片的寿命，进一步影响发动机的寿命。传统的设计方案，燃气的掺混是通过气流直接射入掺混孔实现的，这种射流掺混深度小，掺混强度弱，不能消除扩压器气流偏转对燃气掺混造成的影响，且燃烧室的零件一旦加工成型，难以实现不同掺混方案的更换。
[0003]专利文献(中国专利公开号：CN114110664B)公开了一种一种等离子合成射流燃烧室，其中掺混孔中主要通过等离子体合成射流激励器产生的射流进行掺混，其掺混孔并不能提高掺混强度及消除扩压器气流偏转对燃气掺混造成的影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构，能增加掺混气流的搅拌强度，从而改善掺混质量，进而降低出口温度场的OTDF，还可以消除扩压器出口偏转气流对燃烧室设计的不利影响。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构，包括旋流掺混器和安装座，所述旋流掺混器用于对射入的掺混气产生旋流后导出至火焰筒，所述旋流掺混器连接在安装座内,且所述旋流掺混器连接在安装座内的深度可调，所述安装座用于将旋流掺混器连接在火焰筒上。
[0007]进一步的方案中，所述旋流掺混器包括外壳、旋流叶片和凸台，所述外壳中部具有通孔，所述旋流叶片通过凸台连接在通孔的上部内。
[0008]进一步的方案中，所述通孔包括上宽下窄的梯形孔。
[0009]进一步的方案中，所述通孔和凸台两者中心轴线同轴。
[0010]进一步的方案中，所述旋流叶片包括多个薄片，多个薄片均布连接在凸台与通孔的内壁之间，且均同向倾斜设置。
[0011]进一步的方案中，所述薄片的数量包括
‑
个。
[0012]进一步的方案中，所述外壳外设置有外螺纹，且通过外螺纹螺接在安装座上。
[0013]进一步的方案中，所述外壳上设置有限位凸起，所述限位凸起用于限位外壳在安装座内的深度。
[0014]进一步的方案中，所述安装座呈倒T形，T形内部具有与所述外螺纹相匹配的内螺纹孔。
[0015]进一步的方案中，所述安装座用于与火焰筒焊接连接。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]本专利技术通过在掺混孔内制造掺混气流的旋转，相比于现有在掺混孔气流直射式通过，可加强燃气与含混气流的掺混质量，从而改善燃烧室出口温度场，降低OTDF。
[0018]通过旋流掺混器叶片的整流效应，消除扩压器气流偏转对燃气掺混造成的影响。
[0019]旋流掺混器采用可以装拆螺纹连接的结构，可以实现安装位置处高度的调节，可以实现不同掺混方案的更换。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构与火焰筒连接位置处局部剖视视示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例中一种旋流掺混器的示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例中一种安装座示意图；
[0024]图4是本专利技术一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构安装连接时连接位置处局部的立体示意图；
[0025]图中：1、旋流掺混器；11、外壳；111、通孔；112、外螺纹；113、限位凸起；12、旋流叶片；121、薄片；13、凸台；2、安装座；21、内螺纹孔；3、火焰筒。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]如图1所示，一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构，包括旋流掺混器1和安装座2，所述旋流掺混器1用于对射入的掺混气产生旋流后导出至火焰筒3，所述旋流掺混器1连接在安装座2内,且所述旋流掺混器1连接在安装座2内的深度可调，所述安装座2用于将旋流掺混器1连接在火焰筒3上。
[0028]使用时，将安装座2底面对其火焰筒3的内壁，焊接或粘接在火焰筒3预先开设好的安装孔内，通过旋流掺混器1制造掺混气流的旋转，加强燃气与含混气流的掺混质量，从而改善燃烧室出口温度场，降低OTDF。
[0029]根据上述实施方式，提供一些优选的实施例或实施结构，如图2所示，所述旋流掺混器1包括外壳11、旋流叶片12和凸台13，所述外壳11中部具有通孔111，所述旋流叶片12通过凸台13连接在通孔111的上部内。外壳11用于安装连接底座2，旋流叶片12用于对掺混器产生旋流，凸台用于将旋流叶片12安装在通孔111的上部，通过旋流掺混器叶片11的整流效应，消除扩压器气流偏转对燃气掺混造成的影响。
[0030]所述通孔111包括上宽下窄的梯形孔。这样便于产生压差，便于气流的射入。
[0031]所述通孔111和凸台13两者中心轴线同轴。这样便于两者的加工和制作，同时保证喷入的掺混气的均匀性。
[0032]所述旋流叶片12包括多个薄片121，多个薄片121均布连接在凸台13与通孔111的内壁之间，且均同向倾斜设置。一般选择水平方向上倾斜20
‑
60
°
左右，这样产生旋流时掺混的作用效果更好。
[0033]如图4所示，所述薄片121的数量包括5
‑
10个。优选的数量为8个，即可为掺混气旋入到火焰筒3内提供较好的分散作用。
[0034]所述外壳11外设置有外螺纹112，且通过外螺纹螺接在安装座2上。这样便于外壳11的拆卸，也便于旋流掺混器1在安装座2内的深度调节。本领域技术人员应该能够想到除了通过外螺纹的连接的方式，还可采用类似的可拆卸的连接方式，如可拆卸式的插接或粘接。这样旋流掺混器可以装拆，可以实现不同掺混方案的更换。
[0035]所述外壳11上设置有限位凸起113，所述限位凸起113用于限位外壳11在安装座2内的深度。这样可以防止外壳11多度插入安装座2内，降低火焰筒3的流体通过性。
[0036]如图3所示，所述安装座2呈倒T形，T形内部具有与所述外螺纹112相匹配的内螺纹孔21。倒T形的安装座2结构简单，焊接性能好。
[0037]所述安装座2用于与火焰筒3焊接连接。安装座2和外壳11的下表面均设在火焰筒3内壁的外侧或与火焰筒3的内壁齐平，采用焊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构，其特征在于，包括旋流掺混器(1)和安装座(2)，所述旋流掺混器(1)用于对射入的掺混气产生旋流后导出至火焰筒(3)，所述旋流掺混器(1)连接在安装座(2)内,且所述旋流掺混器(1)连接在安装座(2)内的深度可调，所述安装座(2)用于将旋流掺混器(1)连接在火焰筒(3)上。2.根据权利要求1所述的一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构，其特征在于，所述旋流掺混器(1)包括外壳(11)、旋流叶片(12)和凸台(13)，所述外壳(11)中部具有通孔(111)，所述旋流叶片(12)通过凸台(13)连接在通孔(111)的上部内。3.根据权利要求2所述的一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构，其特征在于，所述通孔(111)包括上宽下窄的梯形孔。4.根据权利要求2所述的一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构，其特征在于，所述通孔(111)和凸台(13)两者中心轴线同轴。5.根据权利要求2所述的一种用于改善出口温度场的旋流掺混结构，其特征在于，所述旋流叶片(12)包括多个薄片(...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡茂，刘冉，朱明军，罗莲军，汪玉明，张卓娅，彭中九，蒋尧，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：