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一种凹腔稳焰高原燃烧室

  • 国知局
  • 2024-08-01 01:07:28

本发明涉及高原燃烧室,特别是涉及一种凹腔稳焰高原燃烧室。

背景技术:

1、燃烧室是燃料或推进剂在其中燃烧生成高温燃气的装置,是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备。燃料即在燃烧室燃烧,它是燃气涡轮发动机、冲压发动机、火箭发动机的重要部件。高原地区气候特点高原环境下气候呈现出“低压低氧”这一特征,表现为气压低,氧气少。因此,一般按照平原设计的微型涡喷发动机很难适应高原低压低氧环境。从高原低压低氧环境下燃料燃烧特性来看,其主要表现为燃烧速率慢、燃烧效率低等问题。涡喷发动机中使用航空煤油作为燃料,其含碳量比较高,若燃烧不充分,则需要通过增大供油量来保证功率输出,这样一方面将会增加碳颗粒生成,造成发动机中烟灰沉积和涡轮叶片损坏;另一方面,会增加排放污染物,影响人们健康生活。因此,为解决高原环境涡喷发动机燃烧室高效燃烧这一问题,需探寻燃烧室燃烧新结构。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种凹腔稳焰高原燃烧室,对燃料进行预热和破碎,利用凹腔驻定涡系结构来稳定火焰,能在较高进气速度下使燃料稳定、高效充分燃烧。

2、为实现上述目的,本发明提供了一种凹腔稳焰高原燃烧室,包括扩压器、进气单元、火焰筒、点火器、出油单元和外壳,所述外壳由分隔板分为内腔和外腔,所述内腔内设有位于所述火焰筒前半段的燃烧腔,所述出油单元的进油道位于所述燃烧腔的后侧壁上,所述出油单元的出油道环绕设置在所述燃烧腔前侧壁,所述出油道通过若干l型喷油头与所述燃烧腔连通,所述燃烧腔的顶部设有所述进气单元的进气口,所述进气口内设有若干倾斜设置的导流片。

3、优选的,所述进油道与主进油管和副进油管连通,所述主进油管与所述副进油管分别位于所述进油道的两端。

4、优选的,所述喷油头的竖管末端中央与所述进气口末端中央处于同一轴线上,若干所述喷油头的竖管末端朝向所述燃烧腔后端。

5、优选的,所述进油道和所述出油道共同的长度与所述燃烧腔的侧壁长度相同。

6、优选的,所述导流片一侧与所述进气口侧壁连接,其另一侧与其余所述导流片的另一侧连接,相邻所述导流片之间为气体通道。

7、优选的,所述导流片竖截面为大开口的v型结构,其两侧壁之间的夹角为145-175°。

8、优选的,所述进气口与所述喷油头的数量相同。

9、优选的,所述导流片的末端与所述喷油头的横管处于同一水平面上。

10、因此,本发明采用上述结构,其有益效果为:

11、1、火焰筒设置有内外两个凹腔,利用凹腔驻定涡系结构来稳定火焰,能在较高进气速度下使燃料稳定、高效充分燃烧;

12、2、进油道位于燃烧腔外侧壁处,燃烧腔燃烧时产生的热量对进油道内的燃料进行预热,提高燃料进入燃烧腔后的燃烧效率;

13、3、导流板和喷油头位置的设置,进气口产生的旋转气流对燃料进行分裂破碎,提高燃料在燃料腔内的燃烧效率;

14、4、未燃烧完的燃料随气体进入外腔,气体在外腔处火焰筒形成的凹腔中形成旋涡,燃料在外腔处充分燃烧。

15、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征:

1.一种凹腔稳焰高原燃烧室,包括扩压器、进气单元、火焰筒、点火器、出油单元和外壳,其特征在于:所述外壳由分隔板分为内腔和外腔,所述内腔内设有位于所述火焰筒前半段的燃烧腔,所述出油单元的进油道位于所述燃烧腔的后侧壁上,所述出油单元的出油道环绕设置在所述燃烧腔前侧壁,所述出油道通过若干l型喷油头与所述燃烧腔连通,所述燃烧腔的顶部设有所述进气单元的进气口,所述进气口内设有若干倾斜设置的导流片。

2.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室,其特征在于:所述进油道与主进油管和副进油管连通,所述主进油管与所述副进油管分别位于所述进油道的两端。

3.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室,其特征在于:所述喷油头的竖管末端中央与所述进气口末端中央处于同一轴线上,若干所述喷油头的竖管末端朝向所述燃烧腔后端。

4.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室,其特征在于:所述进油道和所述出油道共同的长度与所述燃烧腔的侧壁长度相同。

5.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室,其特征在于:所述导流片一侧与所述进气口侧壁连接,其另一侧与其余所述导流片的另一侧连接,相邻所述导流片之间为气体通道。

6.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室,其特征在于:所述导流片竖截面为大开口的v型结构,其两侧壁之间的夹角为145-175°。

7.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室,其特征在于:所述进气口与所述喷油头的数量相同。

8.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室,其特征在于:所述导流片的末端与所述喷油头的横管处于同一水平面上。

技术总结本发明公开了一种凹腔稳焰高原燃烧室,包括扩压器、进气单元、火焰筒、点火器、出油单元和外壳,所述外壳由分隔板分为内腔和外腔,所述内腔内设有位于所述火焰筒前半段的燃烧腔,所述出油单元的进油道位于所述燃烧腔的后侧壁上,所述出油单元的出油道环绕设置在所述燃烧腔前侧壁,所述出油道通过若干L型喷油头与所述燃烧腔连通,所述燃烧腔的顶部设有所述进气单元的进气口,所述进气口内设有若干倾斜设置的导流片。本发明采用上述结构,对燃料进行预热和破碎,利用凹腔驻定涡系结构来稳定火焰,能在较高进气速度下使燃料稳定、高效充分燃烧。技术研发人员:江平,王熙文,吴泽俊,曾琦,何小民,周志坛,胡晓安,孙海俊,盛志强,向鑫,熊思敏,杜钊,言林受保护的技术使用者:南昌航空大学技术研发日:技术公布日:2024/3/27

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