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液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴及其掺混燃烧方法技术

技术编号:43979204 阅读:20 留言:0更新日期:2025-01-10 20:04
提供了液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴及其掺混燃烧方法,液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴包括:航空煤油离心喷嘴;以及与航空煤油离心喷嘴同轴布置的文氏管,文氏管的出口形成喷嘴出口;若干个径向旋流器,径向旋流器设置于航空煤油离心喷嘴的径向外侧,径向旋流器包括相互连通的径向道、轴向道;径向道内布置有若干个呈环形阵列的旋流叶片;若干个氢气喷射孔,最远离喷嘴出口的径向旋流器的径向道与氢气喷射孔连通,若干个氢气喷射孔绕径向旋流器的中心轴线呈环形阵列布置;其中,若干个径向旋流器中的径向道,其越远离喷嘴出口其对应的轴向道则越靠近径向旋流器的中心轴线。与传统航空发动机燃烧室适配性好。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃烧喷嘴,且特别涉及一种液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴及其掺混燃烧方法


技术介绍

1、随着全球变暖的问题日渐显著,降低二氧化碳的排放成为了环保工作的重要部分,且随着航空业的发展、航线的扩充、航空交通的普及,飞机发动机的co2排放的影响逐渐明显,因此需要寻求降低碳排放的方法,采用氢能源就是其中重要的途径之一。

2、氢气在燃烧特性上与航空煤油有着非常大的差异,氢气的火焰传播速度更高、点火能量更小,更容易燃烧且燃烧更迅速,但同时氢气的使用也会带来回火、氮氧化合物(nox)排放过高等问题。因此,采用纯氢作为燃料会存在与传统航空煤油燃烧室适应性差的问题,为了解决这个问题,可以采用航空煤油掺氢气的方案,作为从纯航空煤油到纯氢气的过渡方案,加快氢气在航空发动机中实际应用的进度。

3、航空煤油掺氢燃料在传统航空发动机燃烧室中得到燃烧室适应性相对纯氢燃料更好,但在燃烧组织上存在一定技术难题。由于航空煤油作为液体碳氢燃料,需要经过雾化和蒸发,才能与空气进行掺混和燃烧,而氢气作为气态燃料可直接进入燃烧室与空气掺混进行反应,两种燃料掺混的燃烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴,其特征在于:所述径向旋流器包括第一级径向旋流器(3)和第二级径向旋流器(4),所述第一级径向旋流器(3)包括第一级旋流通道(9),所述第一级旋流通道(9)包括相互垂直连通的第一径向道(91)、第一轴向道(92),所述第二级径向旋流器(4)包括第二级旋流通道(10),所述第二级旋流通道(10)包括相互垂直连通的第二径向道(101)、第二轴向道(102);

3.根据权利要求2所述的液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴,其特征在于:所有氢气喷射孔(7)背离...

【技术特征摘要】

1.一种液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴,其特征在于:所述径向旋流器包括第一级径向旋流器(3)和第二级径向旋流器(4),所述第一级径向旋流器(3)包括第一级旋流通道(9),所述第一级旋流通道(9)包括相互垂直连通的第一径向道(91)、第一轴向道(92),所述第二级径向旋流器(4)包括第二级旋流通道(10),所述第二级旋流通道(10)包括相互垂直连通的第二径向道(101)、第二轴向道(102);

3.根据权利要求2所述的液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴,其特征在于:所有氢气喷射孔(7)背离所述径向旋流器的一面共同罩有氢气储腔(6),所述氢气储腔(6)背离所述径向旋流器的一面连通有氢气入口管道(5),所述氢气入口管道(5)与所述航空煤油离心喷嘴(8)平行布置。

4.根据权利要求2所述的液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴,其特征在于:沿所述径向旋流器的轴向视角,所述第一叶片(31)与所述第二叶片(41)交替间隔布置;所述第一叶片(31)的长度大于所述第二叶片(41)的长度;

5.根据权利要求2所述的液态碳氢燃料掺氢多级径向旋流喷嘴,其特征在于:沿所述径向旋流器的轴向视角,每个所述旋流叶片沿直线方向延伸,所述第一叶片(31)的旋流方向和所述第二叶片(41)的旋流方向同为顺时针方向或同为逆时针方向;

6.根据权利要求2所述的液态碳氢燃料掺氢多级径向...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯凌云王雅芬符鹏飞许亮
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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