一种中心分级燃烧室的喷油装置的制作方法

本发明涉及航空发动机，具体涉及一种中心分级燃烧室的喷油装置。

背景技术：

1、专利us6253782提出了一种无反馈通道流体振荡器结构，其含有两个进口，一个出口和一个射流耦合腔。当流体以稳定的流量，通过两个进口进入到耦合腔后，由于射流在空腔内部的不稳定性，经过内部复杂的耦合效应和涡系演变，即可在出口以高频扫掠振荡形式喷出。当工作介质为液体时，则可在出口处形成扫射型的液柱或者扇形的液面。

2、本发明人的关联专利申请cn113464982a，首次将双反馈通道自激扫掠液体喷射装置用于航空发动机中心分级主燃烧室内的燃油喷射，利用此装置产生的高频动态扫掠效果，大幅提高燃油在来流中的空间散布均匀度，从而降低nox、碳烟等污染物排放，改善燃烧室出口温度畸变，最终实现提升发动机性能的目的。但是，采用cn113464982a中公开的结构，在实际应用中，存在以下问题：

3、主燃级所在的空间有限，可用于布置自激扫掠喷嘴流道的空间更是有限，对自激扫掠喷嘴流道的尺寸限制极为苛刻。其布置自激扫掠喷嘴流道的底板圆环内外半径差一般不大于10mm，比如内径一般不小于40mm，外径一般不大于60mm，同时需要在此圆环上形成10～20个燃油喷嘴流道。要将双反馈自激扫掠式燃油喷嘴内部复杂的流道结构集成到如此紧凑的燃烧室头部主燃级内部，同时还要保证与预燃级油路、气路以及主燃级旋流气路不发生干涉，整体流动结构与原始结构相当，每个喷嘴的喷射流量数、扫掠频率等参数保持一致，这无疑对耦合自激扫掠喷嘴结构的燃烧室头部设计提出了巨大的挑战。

4、以cn 113464982a中公开的结构为例，其在底板圆环上形成了12个自激扫掠喷嘴流道，圆环宽度仅为8mm，即内外径差为16mm。采用双反馈式自激扫掠燃油喷嘴，喷嘴流道本身的高度(从进口截面到出口截面)至少是其喉道宽度的12倍，喉道宽度作为其流道内部的最小尺寸，一般不能小于0.5mm，则其高度h则至少大于6mm，一般的则会大于7mm，考虑到还要在进口处预留直径至少3倍以上喉道宽度的漏油孔，流道靠近挡环一侧还需预留1mm的焊接接触面，即圆环宽度需大于6+1.5+1＝8.5mm才能够布置一个特征尺寸为0.5mm的双反馈通道自激扫掠喷嘴流道。

5、为了突出自激扫掠喷嘴的优势，一般的会将自激扫掠喷嘴进口喉道特征尺寸设计的更大，从而在保证雾化和散布效果的基础上，降低喷嘴数量。并且，自激扫掠喷嘴流道尺寸越大，加工的尺寸精度越高，成本越低，并且越不容易发生燃油的结焦积碳问题。

6、综上所述，如何在不增加燃烧室头部结构整体尺寸，不改变旋流器位置和尺寸，不改变喷油孔的分布的前提下，使其喉道尺寸大幅的增加，是本领域亟待解决的重要问题之一。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种中心分级燃烧室的喷油装置，以解决现有技术中的不足，它能够实现受限空间尺寸约束下的多个自激扫掠燃油喷嘴与中心分级主燃烧室头部的结构集成和加工实现，并使特征喉道尺寸增大50％以上。

2、本发明提供了一种中心分级燃烧室的喷油装置，其中：包括喷油器本体；

3、所述喷油器本体为环状；

4、所述喷油器本体沿圆周方向均匀设有多个喷嘴，任意相邻两所述喷嘴之间均设有一个漏油孔；所述漏油孔与相邻的两所述喷嘴均连通。

5、如上所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其中，可选的是：所述喷油器本体包括第一底板、喷油板和第二底板；

6、所述第一底板、所述喷油板和所述第二底板同轴设置，且依次固定连接；

7、所述喷油板上设有油道，所述第一底板与所述第二底板从两侧封堵所述喷油板，以形成所述喷嘴和所述漏油孔；

8、所述第一底板上设有环形安装槽，所述环形安装槽与所述漏油孔连通。

9、如上所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其中，可选的是：所述第一底板与所述喷油板一体成型，所述漏油孔正对所述环形安装槽。

10、如上所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其中，可选的是：所述漏油孔的中心位于相邻两个喷嘴中心线形成夹角的等分线上，且漏油孔的直径大于所述喷嘴的喉道宽度的3倍。

11、如上所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其中，可选的是：连通所述漏油孔与所述喷嘴的通道的最小宽度大于所述喷嘴的喉道宽度。

12、如上所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其中，可选的是：所述喷嘴为无反馈通道自激扫掠喷嘴或双反馈通道自激扫掠喷嘴。

13、如上所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其中，可选的是：所述喷嘴为无反馈通道自激扫掠喷嘴时，连接所述漏油孔与所述喷嘴的通道沿靠近所述喷嘴的方向宽度逐渐变小。

14、如上所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其中，可选的是：所述喷嘴的喉道的宽度为0.4到0.8毫米。

15、如上所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其中，可选的是：所述喷嘴为双反馈通道自激扫掠喷嘴时，所述喷嘴的进口处到油道内侧壁的距离大于该所述喷嘴的喉道宽度的1.5倍。

16、如上所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其中，可选的是：所述喷嘴的数量为6到24个。

17、与现有技术相比，本发明能够实现受限空间尺寸约束下的多个自激扫掠燃油喷嘴与中心分级主燃烧室头部的结构集成和加工实现，通过将喷嘴与漏油孔间隔设置，即，将喷嘴与对应的漏油孔由现有技术中的沿径向布置，改进为喷嘴与漏油孔沿圆周方向的间隔布置，在喷油装置尺寸相同的情况下，能够将喷嘴的尺寸等比放大，使特征喉道尺寸增大50％以上，在一些较佳的方案中，能够将特征喉道尺寸增加75％。特征喉道尺寸的增加，能够可大幅降低喷嘴加工成本，增加喷嘴流道成型精度。

技术特征：

1.一种中心分级燃烧室的喷油装置，其特征在于：包括喷油器本体(1)；

2.根据权利要求1所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其特征在于：所述喷油器本体(1)包括第一底板(11)、喷油板(12)和第二底板(13)；

3.根据权利要求2所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其特征在于：所述第一底板(11)与所述喷油板(12)一体成型，所述漏油孔(3)正对所述环形安装槽(111)。

4.根据权利要求3所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其特征在于：所述漏油孔(3)的中心位于相邻两个喷嘴(2)中心线形成夹角的等分线上，且漏油孔(3)的直径大于所述喷嘴(2)的喉道宽度的3倍。

5.根据权利要求1所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其特征在于：连通所述漏油孔(3)与所述喷嘴(2)的通道的最小宽度大于所述喷嘴(2)的喉道宽度。

6.根据权利要求1所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其特征在于：所述喷嘴(2)为无反馈通道自激扫掠喷嘴(2)或双反馈通道自激扫掠喷嘴(2)。

7.根据权利要求6所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其特征在于：所述喷嘴(2)为无反馈通道自激扫掠喷嘴(2)时，连接所述漏油孔(3)与所述喷嘴(2)的通道沿靠近所述喷嘴(2)的方向宽度逐渐变小。

8.根据权利要求7所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其特征在于：所述喷嘴(2)的喉道的宽度为0.4到0.8毫米。

9.根据权利要求6所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其特征在于：所述喷嘴(2)为双反馈通道自激扫掠喷嘴时，所述喷嘴(2)的进口处到油道内侧壁的距离大于该所述喷嘴(2)的喉道宽度的1.5倍。

10.根据权利要求1－9任一项所述的中心分级燃烧室的喷油装置，其特征在于：所述喷嘴(2)的数量为6到24个。

技术总结本发明公开了一种中心分级燃烧室的喷油装置，包括喷油器本体；所述喷油器本体为环状；所述喷油器本体沿圆周方向均匀设有多个喷嘴，任意相邻两所述喷嘴之间均设有一个漏油孔；所述漏油孔与相邻的两所述喷嘴均连通。本发明能够实现受限空间尺寸约束下的多个自激扫掠燃油喷嘴与中心分级主燃烧室头部的结构集成和加工实现，并使特征喉道尺寸增大50％以上。技术研发人员：王士奇,邹剑锋,贾志刚,杨谦,温泉受保护的技术使用者：中国航空发动机研究院技术研发日：技术公布日：2024/4/8