增强燃油雾化的V型火焰稳定器结构及燃烧室的制作方法

本发明涉及航空发动机，具体涉及一种增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构及燃烧室。

背景技术：

1、在较低的飞行马赫数(ma≤3)时，燃烧室进口总温远低于液体碳氢燃料/空气混合气的自着火温度，油滴蒸发速率很慢，难以快速形成合适的油气混合物。且实际飞行过程中，在点火前燃烧室内压力较低，高速来流经过进气道后在燃烧室内仍维持较高的流速。燃烧室处于高速、低温、低压条件下，在低压下稳定器回流区缩小、回流量减少，湍流强度和雷诺应力减少，而且低压也会造成燃油的雾化质量下降，燃油雾化的索太尔平均直径增大，低温导致燃油蒸发率低，化学反应速率慢，从而导致发动机燃烧室的点火性能、火焰稳定性较差、燃烧效率低下。为了保证燃烧室起动与稳定燃烧，同时减小高速气流条件下的损失，需要设计一种低温负压高速条件下可靠点火与火焰稳定方案。目前，蒸发式火焰稳定器已用于燃烧室点火与火焰稳定，但是工程应用中尤其重视稳定器在低温负压高速条件下的点火和火焰稳定性能，如何增强燃油的雾化和蒸发，扩大低压下稳定器回流强度是当前火焰稳定器设计中的难点。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构及燃烧室，以保证稳定器可靠工作的目的。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：一种增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构，包括：稳定器外环和稳定器内环；掺混腔隔板，设置在稳定器外环和稳定器内环之间并形成掺混腔，掺混腔隔板的进口端设置有一次风进气缝，掺混腔隔板的出口端设置有掺混孔；燕尾溅板槽，设置在掺混腔中，燕尾溅板槽具有槽口；喷油环，设置在掺混腔中，喷油环设置有喷油孔，喷油孔与槽口相对。

3、进一步地，包括外旋流器和/或内旋流器，外旋流器设置在掺混腔隔板与稳定器外环之间，内旋流器设置在掺混腔隔板与稳定器内环之间，且外旋流器和内旋流器的引射出的气体均能够与掺混孔引射的气体掺混。

4、进一步地，沿气体流动方向，一次风进气缝的尺寸逐渐减小。

5、进一步地，外旋流器和内旋流器均设置有二次风进气缝，且二次风进气缝为等径通孔。

6、进一步地，掺混腔隔板和喷油环均呈圆环状，喷油孔为多个，且沿喷油环的周向间隔设置，每个喷油孔处均相对设置有一个燕尾溅板槽。

7、进一步地，掺混腔隔板、喷油环和燕尾溅板槽均呈圆环状，喷油孔为多个，且沿喷油环的周向间隔设置。

8、进一步地，一次风进气缝的轴线与掺混孔的轴线空间垂直。

9、进一步地，外旋流器和内旋流器均包括至少一组旋流叶片，且每组旋流叶片为直叶片或者弯扭叶片。

10、本发明还提供了一种燃烧室，包括上述增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构。

11、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：燃油从喷油孔喷注到燕尾溅板槽，撞击在挡板上并形成油膜，油膜沿着楔形挡板的径向上下移动，并在楔形挡板内边缘实现翻越，运动到楔形挡板的前边缘，并以一定的角度在增强的一次风气动力作用下进一步雾化、蒸发和掺混，形成燃油蒸气空气预混气，然后通过掺混孔和流入值班火焰腔中，另一股气分别从二次风进气孔中流入外旋流腔和内旋流腔中，在外旋流器和内旋流器作用下形成带有强旋流的回流区，与掺混孔中流入的油气混合物进行二次掺混，未蒸发的燃油油滴在回流区中进一步雾化、蒸发，增强燃油的雾化质量，从而在低温低压等极端条件下拓宽燃烧室点火边界，同时内外强旋流还以增加稳定器后回流区强度，改善火焰稳定性能。

技术特征：

1.一种增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构，其特征在于，包括外旋流器(71)和/或内旋流器(81)，外旋流器(71)设置在掺混腔隔板(5)与稳定器外环(2)之间，内旋流器(81)设置在掺混腔隔板(5)与稳定器内环(3)之间，且外旋流器(71)和内旋流器(81)的引射出的气体均能够与掺混孔(55)引射的气体掺混。

3.根据权利要求1所述的增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构，其特征在于，沿气体流动方向，一次风进气缝(52)的尺寸逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构，其特征在于，外旋流器(71)和内旋流器(81)均设置有二次风进气缝(51)，且二次风进气缝(51)为等径通孔。

5.根据权利要求1所述的增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构，其特征在于，掺混腔隔板(5)和喷油环(6)均呈圆环状，喷油孔(61)为多个，且沿喷油环(6)的周向间隔设置，每个喷油孔(61)处均相对设置有一个燕尾溅板槽(4)。

6.根据权利要求1所述的增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构，其特征在于，掺混腔隔板(5)、喷油环(6)和燕尾溅板槽(4)均呈圆环状，喷油孔(61)为多个，且沿喷油环(6)的周向间隔设置。

7.根据权利要求1所述的增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构，其特征在于，一次风进气缝(52)的轴线与掺混孔(55)的轴线空间垂直。

8.根据权利要求2所述的增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构，其特征在于，外旋流器(71)和内旋流器(81)均包括至少一组旋流叶片，且每组旋流叶片为直叶片或者弯扭叶片。

9.一种燃烧室，包括增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构，其特征在于，所述增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构为权利要求1至8中任一项所述的增强燃油雾化的v型火焰稳定器结构。

技术总结本发明提供一种增强燃油雾化的V型火焰稳定器结构及燃烧室，增强燃油雾化的V型火焰稳定器结构包括：稳定器外环和稳定器内环；掺混腔隔板，设置在稳定器外环和稳定器内环之间并形成掺混腔，掺混腔隔板的进口端设置有一次风进气缝，掺混腔隔板的出口端设置有掺混孔；燕尾溅板槽，设置在掺混腔中，燕尾溅板槽具有槽口；喷油环，设置在掺混腔中，喷油环设置有喷油孔，喷油孔与槽口相对。本发明能够在低温低压等极端条件下拓宽燃烧室点火边界，同时内外强旋流还以增加稳定器后回流区强度，改善火焰稳定性能。技术研发人员：刘洪侠,姜军,邓远灏,康松,王健,何陈,孙闻受保护的技术使用者：中国航发四川燃气涡轮研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/5