【技术实现步骤摘要】
本申请属于涡轮发动机设计，具体涉及一种燃氢涡轮发动机及其操控方法。
技术介绍
1、燃油涡轮发动机中燃烧室主燃区温度对co和nox排放量的影响，如图1所示，当主燃区温度超过1800k时，热力型nox占据主导地位，排放量随温度的增长呈指数关系增长，而主燃区温度低于1700k时，co的排放量随温度的增长急剧下降，因此，为保证co、nox的排放量能够满足低排放要求，需要将燃烧室主燃区温度控制在一个狭窄的适当范围内。
2、燃氢涡轮发动机以氢气作为主燃料，具有耗油率低、推力大、改动成本低等特点，且能够实现零碳排放，但由于氢燃料的火焰温度要比煤油的火焰温度高约150k，燃氢涡轮发动机nox的排放量要比燃油涡轮发动机机nox的排放量高出数倍，难以满足nox的低排放要求。
3、由于没有co排放量的限制，控制燃烧室主燃区温度越低，对于降低燃氢涡轮发动机nox的排放量越有利，对此，当前，多是通过改变燃料、燃烧技术实现，主要包括：
4、1)将主燃烧室改为掺氢燃烧，将氢气与其它燃料按一定比例掺混，不同于纯氢燃烧，不能做到彻底无碳排放，且会增加涡轮发动机的耗油率，降低涡轮发动机的推力，以及改动成本低高，设计、操控复杂；
5、2)采用贫油燃烧技术，包括预混氢燃烧技术、大尺度非预混扩散燃烧技术、微混非预混扩散燃烧技术，其中，预混氢燃烧技术能够较大的降低涡轮发动机的nox排放量，但燃烧火焰稳定性较差，存在回火、自燃等方面的问题；大尺度非预混扩散燃烧技术的火焰稳定性较好，但对于降低涡轮发动机的nox排放量的能力较小；
6、鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种燃氢涡轮发动机及其操控方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
2、本申请的技术方案是：
3、一方面提供一种燃氢涡轮发动机，包括：
4、进气道；
5、风扇，设置在进气道后；
6、压气机，设置在风扇后；
7、燃氢主燃烧室，设置在压气机后；
8、高压涡轮，设置在燃气主燃烧室后，通过高压轴连接压气机；
9、燃氢级间燃烧室，链接在高压涡轮后；
10、低压涡轮，设置在燃氢级间燃烧室后，通过低压轴连接风扇；
11、混合室，设置在低压涡轮后，与风扇之间设置外涵道；
12、喷管，设置在混合室后。
13、根据本申请的至少一个实施例，上述的燃氢涡轮发动机中，燃氢主燃烧室采用微混非预混扩散燃烧技术。
14、根据本申请的至少一个实施例，上述的燃氢涡轮发动机中，燃氢级间燃烧室采用微混非预混扩散燃烧技术。
15、另一方面提供一种燃氢涡轮发动机操控方法，用以对任一上述的燃氢涡轮发动机进行操控，包括：
16、控制燃氢主燃烧室内主燃区温度处在1700k～1900k；
17、控制燃氢级间燃烧室内主燃区温度处在1700k～1900k。
18、根据本申请的至少一个实施例，上述的燃氢涡轮发动机操控方法中，控制燃氢主燃烧室内主燃区温度处在1750k～1850k；
19、控制燃氢级间燃烧室内主燃区温度处在1750k～1850k。
20、本申请至少存在以下有益技术效果：
21、提供一种燃氢涡轮发动机及其操控方法，以纯氢作为主燃料，能够实现零碳排放，耗油率低、推力大、改动成本低，且采用级间燃烧技术，增设燃氢级间燃烧室，可在高压涡轮后进一步加氢燃烧，可提高对低压涡轮做功的能力，可在保证推力不变的前提下，相应降低高压涡轮的做功，相应的可降低对燃氢主燃烧室出口高温燃气的温度需求，可降低燃氢主燃烧室内主燃区的温度，以及能够降低涡轮发动机nox的排放量，满足nox的低排放要求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种燃氢涡轮发动机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃氢涡轮发动机，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的燃氢涡轮发动机，其特征在于，
4.一种燃氢涡轮发动机操控方法，用以对权利要求1至3任一所述的燃氢涡轮发动机进行操控，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的燃氢涡轮发动机操控方法，，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种燃氢涡轮发动机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃氢涡轮发动机，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的燃氢涡轮发动机，其特征在于，
<...【专利技术属性】
技术研发人员：何佳倩，王建培，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。