燃烧室、燃气涡轮发动机、燃油供给系统及方法与流程

本发明涉及燃烧室领域，尤其涉及燃烧室、燃气涡轮发动机、燃油供给系统及方法。

背景技术：

1、航空发动机被誉为飞机的“心脏”，而燃烧室是发动机的“心脏”，它同压气机、涡轮一起构成航空推进系统的三大核心部件。燃烧室主要由进气装置、火焰筒、壳体、燃油喷嘴和点火器等基本构件组成。

2、燃油喷嘴是燃烧室最主要的部件之一，其功用是将燃油雾化，加速混合气形成，保证稳定燃烧和提高燃烧效率。燃油雾化质量、液雾蒸发、运动轨迹和燃油浓度分布对燃烧室各项性能指标有重大影响，雾化质量差、浓度分布不均匀、喷雾锥角不适当等还将直接影响燃烧室和涡轮的寿命及污染物的排放。为使燃油喷嘴高精度、高可靠性工作，不影响燃烧室的各项性能指标、寿命及污染物排放，需保证到达燃油喷嘴的燃油压力和流量相对恒定。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种燃油供给系统。

2、本发明的另一目的是提供一种燃烧室。

3、本发明的又一目的是提供一种燃气涡轮发动机。

4、本发明的又一目的是提供一种燃油供给方法。

5、根据本发明一方面的一种燃油供给系统，包括：燃油分配活门，与位于其下游的多个燃油总管分别连接；所述多个燃油总管至少包括：第一燃油总管，第二燃油总管，第三燃油总管；其中，所述燃油分配活门与所述第一燃油总管的入口之间构成的第一燃油油路具有第一单向活门；所述燃油分配活门与所述第二燃油总管的入口之间构成的第二燃油油路具有第一计量活门；所述燃油分配活门与所述第三燃油总管的入口之间构成的第三燃油油路具有第二计量活门；其中，所述第一单向活门、第一计量活门、第二计量活门的开启压力分别为p31、p32、p33，p31<p32<p33。

6、本申请的技术方案通过在燃油总管上加装单向活门、计量活门，降低对燃油供给控制的复杂性，实现对超过两条油路的燃油供给分配和分级控制，保证供给至燃油喷嘴的燃油压力和流量相对恒定。同时，在燃油总管的入口上游加装单向活门/计量活门，相比在燃油喷嘴的入口加可以减少元器件使用，简化结构布置，降低重量。

7、在所述的燃油供给系统的一个或多个实施例中，所述燃油总管的入口的压力为p1，所述燃油供给系统至少具有第一状态、第二状态以及第三状态：在所述第一状态，p31<p1<p32<p33，所述第一燃油油路流通，所述第二燃油油路、第三燃油油路关闭，所述第一燃油总管向燃油喷嘴供给燃油；在所述第二状态，p31<p32<p1<p33，所述第一燃油油路、第二燃油油路流通，所述第三燃油油路关闭，所述第一燃油总管以及第二燃油总管向燃油喷嘴供给燃油；在所述第三状态，p31<p32<p33<p1，所述第一燃油油路、第二燃油油路、以及所述第三燃油油路流通，所述第一燃油总管、第二燃油总管以及第三燃油总管向燃油喷嘴供给燃油。

8、在所述的燃油供给系统的一个或多个实施例中，所述燃油分配活门与所述第三燃油总管的入口之间构成的第三燃油油路包括主油路以及旁路，所述主油路具有第二计量活门，所述旁路具有第二单向活门，所述第二单向活门的开启压力为p34，p31<p32<p33<p34。

9、在所述的燃油供给系统的一个或多个实施例中，在所述第三状态，所述第一燃油油路、第二燃油油路、以及所述第三燃油油路的主油路流通，所述第三燃油油路的旁路关闭；所述燃油供给系统还具有第四状态，p31<p32<p33<p34<p1，所述第一燃油油路、第二燃油油路、第三燃油油路的主油路、以及第三燃油油路的旁路流通。

10、在所述的燃油供给系统的一个或多个实施例中，还包括从上游至下游依次设置的燃油泵、燃油油滤、燃油计量装置以及流量计，所述分配活门位于所述流量计的下游。

11、根据本发明另一方面的一种燃烧室，包括燃油喷嘴以及如上所述的燃油供给系统，所述燃油供给系统与所述燃油喷嘴连接，以将燃油输送至所述燃油喷嘴。

12、在所述的燃烧室的一个或多个实施例中，所述燃烧室包括预燃级以及主燃级，所述燃油供给系统的第一燃油油路仅与所述预燃级的燃油喷嘴连通。

13、在所述的燃烧室的一个或多个实施例中，所述燃油供给系统的第三燃油油路仅与所述主燃级的燃油喷嘴连通。

14、根据本发明又一方面的一种燃气涡轮发动机，包括如上所述的燃烧室以及位于其下游的涡轮，所述燃烧室产生的高温燃气驱动所述涡轮输出动力。

15、在所述的燃气涡轮发动机的一个或多个实施例中，所述燃油供给系统为权利要求-任意一项所述的燃油供给系统，所述燃气涡轮发动机包括小工况、中等工况以及大工况；在所述小工况，所述燃油供给系统为所述第一状态；在所述中等工况，所述燃油供给系统为所述第二状态；在所述大工况，所述燃油供给系统为所述第三状态。

16、根据本发明又一方面的一种燃油供给方法，燃油供给的油路被配置为：所述燃油分配活门与第一燃油总管的入口之间构成的第一燃油油路具有第一单向活门；所述燃油分配活门与第二燃油总管的入口之间构成的第二燃油油路具有第一计量活门；所述燃油分配活门与第三燃油总管的入口之间构成的第三燃油油路具有第二计量活门；其中，所述第一单向活门、第一计量活门、第二计量活门的开启压力分别为p31、p32、p33，p31<p32<p33。

技术特征：

1.一种燃油供给系统(100)，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的燃油供给系统(100)，其特征在于，所述燃油总管(2)的入口的压力为p1，所述燃油供给系统(100)至少具有第一状态、第二状态以及第三状态：

3.如权利要求2所述的燃油供给系统(100)，其特征在于，所述燃油分配活门(1)与所述第三燃油总管(23)的入口(231)之间构成的第三燃油油路(103)包括主油路(1031)以及旁路(1032)，所述主油路(1031)具有第二计量活门(33)，所述旁路(1032)具有第二单向活门(34)，所述第二单向活门(34)的开启压力为p34，p31<p32<p33<p34。

4.如权利要求3所述的燃油供给系统(100)，其特征在于，在所述第三状态，所述第一燃油油路(101)、第二燃油油路(102)、以及所述第三燃油油路(103)的主油路(1031)流通，所述第三燃油油路(103)的旁路(1032)关闭；

5.如权利要求2所述的燃油供给系统(100)，其特征在于，还包括从上游至下游依次设置的燃油泵(4)、燃油油滤(5)、燃油计量装置(6)以及流量计(7)，所述分配活门(1)位于所述流量计(7)的下游。

6.一种燃烧室(1000)，其特征在于，包括燃油喷嘴以及如权利要求1-5任意一项所述的燃油供给系统(100)，所述燃油供给系统(100)与所述燃油喷嘴连接，以将燃油输送至所述燃油喷嘴。

7.如权利要求6所述的燃烧室(1000)，其特征在于，所述燃烧室(1000)包括预燃级以及主燃级，所述燃油供给系统(100)的第一燃油油路(101)仅与所述预燃级的燃油喷嘴连通。

8.如权利要求7所述的燃烧室(1000)，其特征在于，所述燃油供给系统(100)的第三燃油油路(103)仅与所述主燃级的燃油喷嘴连通。

9.一种燃气涡轮发动机，其特征在于，包括如权利要求6-8任意一项所述的燃烧室(1000)以及位于其下游的涡轮，所述燃烧室(1000)产生的高温燃气驱动所述涡轮输出动力。

10.如权利要求9所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃油供给系统(100)为权利要求2-5任意一项所述的燃油供给系统(100)，所述燃气涡轮发动机包括小工况、中等工况以及大工况；在所述小工况，所述燃油供给系统(100)为所述第一状态；在所述中等工况，所述燃油供给系统(100)为所述第二状态；在所述大工况，所述燃油供给系统(100)为所述第三状态。

11.一种燃油供给方法，其特征在于，

技术总结本发明提供燃烧室、燃气涡轮发动机、燃油供给系统及方法。其中，燃油供给系统包括燃油分配活门，与位于其下游的多个燃油总管分别连接；多个燃油总管至少包括：第一燃油总管，第二燃油总管，第三燃油总管；其中，燃油分配活门与第一燃油总管的入口之间构成的第一燃油油路具有第一单向活门；燃油分配活门与第二燃油总管的入口之间构成的第二燃油油路具有第一计量活门；燃油分配活门与第三燃油总管的入口之间构成的第三燃油油路具有第二计量活门；其中，第一单向活门、第一计量活门、第二计量活门的开启压力分别为P31、P32、P33，P31<P32<P33。技术研发人员：徐康,苏明明,申珊平受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5