專利名稱：中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種切向進(jìn)氣、燃燒、排氣的燃?xì)廨啓C燃燒室，在保證切向流動、燃燒的
同時，使得燃燒室乃至整個燃?xì)廨啓C長度縮短，結(jié)構(gòu)緊湊，重量減小。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代燃?xì)廨啓C燃燒室的基本性能和結(jié)構(gòu)分布已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平，但是對于現(xiàn) 代燃?xì)廨啓C燃燒室來說，仍在存在一些難題和挑戰(zhàn)，新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新概念的發(fā)展 應(yīng)用才是保證其持續(xù)進(jìn)步的源泉。 常規(guī)燃?xì)廨啓C燃燒室其燃燒組織形式是在氣流主要沿軸向流動的基礎(chǔ)上利用主 燃區(qū)的局部低速回流區(qū)形成連續(xù)點火源穩(wěn)定燃燒，并采用適當(dāng)供油方式霧化燃油，空氣分 股進(jìn)入火焰筒可以保證主燃區(qū)接近恰當(dāng)油氣比，從而保證穩(wěn)定高效燃燒。由此可見，常規(guī)燃 燒室內(nèi)的燃燒組織主要是在軸向流動的基礎(chǔ)上構(gòu)建的，為了獲得較好的流動損失特性，要 求其進(jìn)出口氣流均沿軸向流動，因此導(dǎo)向葉片對于常規(guī)燃燒室來說是必不可少的部件。
傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C，一般由環(huán)形壓縮系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和環(huán)形的渦輪膨脹系統(tǒng)構(gòu)成。空 氣經(jīng)壓縮系統(tǒng)進(jìn)入燃燒室與燃油混合形成油氣混合物燃燒，然后再進(jìn)入渦輪的環(huán)形通道。 空氣在進(jìn)入燃燒室前，經(jīng)壓縮系統(tǒng)即壓氣機壓縮，在壓氣機轉(zhuǎn)子和靜子的作用下，空氣在壓 氣機內(nèi)以一定切向速度的回轉(zhuǎn)運動，其氣流角度相對于燃?xì)廨啓C的軸線大約30。到55° ， 該氣流角度的大小與整個燃?xì)廨啓C的轉(zhuǎn)速有很大關(guān)系。壓縮空氣在進(jìn)入燃燒室時，壓氣機 出口整流葉片會將其整流變直，壓縮空氣相對于燃?xì)廨啓C軸線的角度為O。，(即平行與燃 氣輪機的縱軸)。壓縮空氣在燃燒室內(nèi)與燃油混合形成混合物燃燒后，燃?xì)馊匝厝細(xì)廨啓C軸 線方向流動，而后進(jìn)入渦輪。進(jìn)入渦輪前，燃?xì)庠跍u輪導(dǎo)向器的作用下，改變流動方向，再次 形成帶有一定切向速度的回轉(zhuǎn)運動，一般氣流角度相對于燃?xì)廨啓C的軸線約為70° 。
氣流折轉(zhuǎn)角度勢必會形成一定的迎角，而這種迎角又是向轉(zhuǎn)子葉片提供機械力以 便向渦輪段第一級轉(zhuǎn)子賦予旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力所需要的。但是這種氣流角度的分配也為燃?xì)廨啓C 尤其是燃燒室?guī)Я嗽S多問題和缺陷。壓氣機出口的空氣具有一定的角度，在30。到55°范 圍內(nèi)，空氣在進(jìn)入燃燒室前不斷地被整流(角度回到O。)，而后進(jìn)入到燃燒室參與燃燒，之 后進(jìn)入渦輪時再次改變方向，形成的角度大約70。。這種流經(jīng)燃?xì)廨啓C的空氣流動傾斜角 的不斷改變要求壓氣機出口整流葉片和渦輪進(jìn)口導(dǎo)向器產(chǎn)生強大的氣動力，而這種氣動方 對燃?xì)廨啓C整體效能是特別有害的。 此外，迫于航空燃?xì)廨啓C的尺寸和重量減小的壓力，常規(guī)燃燒室的長度也隨之大 大縮短，而燃油的霧化、蒸發(fā)、摻混以及燃燒均沿軸向進(jìn)行，過短的燃燒室長度勢必會影響 到燃燒效率和出口溫度分布。而且，常規(guī)燃燒室中的軸向燃燒組織形式使壓氣機出口氣流 的切向動量沒有很好的加以利用，這在未來先進(jìn)燃燒室技術(shù)中需要考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種中心空腔穩(wěn)火切向燃
4燒室，保證燃燒在切向條件下的穩(wěn)定燃燒，聯(lián)焰以及預(yù)燃級與主燃級的匹配，以實現(xiàn)緊湊結(jié) 構(gòu)，簡化結(jié)構(gòu)，減小燃燒室乃至整個燃?xì)廨啓C長度和重量的目的。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于由分流式擴(kuò)壓 器(10)、燃燒室外機匣(12)、燃燒室內(nèi)機匣(11)、中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)、外環(huán)鈍體 火焰穩(wěn)定器主燃級(50)、內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(51)、燃油供給系統(tǒng)(48)、內(nèi)火焰筒 (20)、外火焰筒(19)和出口支板(21)構(gòu)成；所述的中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)由頂板 (24)、后臺階(16)、噴嘴(15)、切向槽內(nèi)環(huán)(17)和切向槽外環(huán)(14)構(gòu)成，頂板(24)與后 臺階(16)沿所在圓周周向連接，噴嘴(15)安置在后臺階(16)的徑向端面上，切向槽內(nèi)環(huán) (17)和切向槽外環(huán)(14)分別安置在后臺階(16)和頂板(24)的以發(fā)動機軸線為軸的圓周 內(nèi)側(cè)和外側(cè)，切向槽內(nèi)環(huán)(17)、切向槽外環(huán)(14)、后臺階(16)和頂板(24)四者形成剖面為 半封閉矩形的周向的預(yù)燃級空腔(30)，空氣經(jīng)切向槽內(nèi)外環(huán)切向進(jìn)氣槽(25)進(jìn)入預(yù)燃級 空腔(30)切向流動，利用后臺階(16)產(chǎn)生的低速回流區(qū)穩(wěn)定火焰；所述的外環(huán)鈍體火焰 穩(wěn)定器主燃級(50)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(51)共同組成主燃級，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn) 定器主燃級(50)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(51)分別由外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和 內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)組成，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(50)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器 主燃級(51)兩者結(jié)構(gòu)相同，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)安置在切向槽外環(huán)(14)的外側(cè)壁面 和外火焰筒(20)內(nèi)壁面之間，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)的前緣與切向槽外環(huán)(14)的前緣 齊平，內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)安置在切向槽內(nèi)環(huán)(17)的內(nèi)側(cè)壁面和內(nèi)火焰筒(19)外壁 面之間，內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)的前緣與切向槽外環(huán)(17)的前緣齊平，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn) 定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)安裝時與發(fā)動機軸線有偏轉(zhuǎn)角；燃油供給系統(tǒng)(48) 由噴嘴安裝座(45)、液態(tài)燃油管(46)和高溫高壓燃油管(47)構(gòu)成，燃油供給系統(tǒng)(48)通 過噴嘴安裝座(45)與燃燒室外機匣(12)相連，液態(tài)燃油管向噴嘴(15)供給液態(tài)燃油，高 溫高壓燃油管(47)供給高溫高壓燃油，與頂板(24)連接，經(jīng)頂板(24)、后臺階(16)、切向 槽外環(huán)(17)和切向槽內(nèi)環(huán)(14)的高溫高壓供油孔(52)向外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi) 環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)內(nèi)供給高溫高壓燃油，從外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火 焰穩(wěn)定器(18)內(nèi)噴射出的主燃級高溫高壓燃油(34)與空氣混合被中心空腔后臺階預(yù)燃級 (44)引燃，并在鈍體后的低速區(qū)穩(wěn)定燃燒；所述出口支板(21)安置在內(nèi)火焰筒(20)和外 火焰筒(19)的出口處，且出口支板(21)與燃燒室軸線有夾角，燃燒后燃燒室出口燃?xì)饩哂?偏轉(zhuǎn)角。 所述中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)的空氣分配占全部燃燒氣量的5% 20%，外環(huán) 鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(50)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(51)的空氣分配占全部燃燒氣 量的60% 90%;整個燃燒室共有12 18個預(yù)燃級，單個預(yù)燃級周期扇形角20° 30° 。
所述的分流式擴(kuò)壓器(10)由兩個分流片將氣流分為三股氣流，即中心氣流(2)、 外環(huán)氣流(54)和內(nèi)環(huán)氣流(55)，使氣流均勻散布到燃燒室頭部，分流式擴(kuò)壓器(10)的三股 出口氣流向上折轉(zhuǎn)。 所述的中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)的切向槽內(nèi)環(huán)(17)和切向槽外環(huán)(14)開有 切向槽內(nèi)外環(huán)切向進(jìn)氣槽(25)，切向槽內(nèi)外環(huán)切向進(jìn)氣槽(25)與圓周切線夾角15° 30° ，切向槽內(nèi)外環(huán)切向槽寬度(38)為1.0mm 1.5mm，切向槽內(nèi)外環(huán)切向氣流(4)經(jīng)切向 槽內(nèi)外環(huán)切向進(jìn)氣槽(25)進(jìn)入中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)內(nèi)部的預(yù)燃級空腔(30)形成切向氣流，切向槽外環(huán)(14)流量占中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)的20% 50%，切向槽內(nèi) 環(huán)(17)流量占中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)的20% 50%。 所述的中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)的頂板(24)開有與預(yù)燃級空腔(30)內(nèi)氣流 切向流動方向相反的多個頂板切向進(jìn)氣孔(26)，頂板切向進(jìn)氣孔(26)與發(fā)動機軸線夾角 15° 30° ，頂板切向孔直徑(41)為O. 5mm 1.0mm，開孔數(shù)65 135，孔進(jìn)氣增強后臺 階(16)后的預(yù)燃級空腔內(nèi)回流區(qū)(32)，流量為中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)流量的10% 50%。 所述中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)的噴嘴(15)安置在后臺階(16)徑向端面上，與 所在軸向截面夾角為5。 60° 。 所述的中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)的頂板(24)、后臺階(16)、切向槽外環(huán)(17)、 切向槽內(nèi)環(huán)(14)均開有高溫高壓供油孔(52)，孔徑O. 4mm lmm ;高溫高壓燃油管(47)與 后臺階(16)連接，后臺階(16)、頂板(24)、切向槽外環(huán)(17)和切向槽內(nèi)環(huán)(14)的高溫高 壓供油孔(52)相互連通；燃油供給系統(tǒng)(48)經(jīng)高溫高壓供油孔(52)向外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定 器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)內(nèi)供給穩(wěn)定器內(nèi)高溫高壓燃油(53)。
所述外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)安裝時與發(fā)動機軸線 的偏轉(zhuǎn)角為10° 60。 所述的外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)為空心結(jié)構(gòu)，外環(huán) 鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)壁面沿徑向開單排或多排多個鈍體火焰 穩(wěn)定器燃油噴口 (27)，所述鈍體火焰穩(wěn)定器燃油噴口 (27)的孔徑為0.5mm lmm，主燃級 高溫高壓燃油(34)經(jīng)鈍體火焰穩(wěn)定器燃油噴口 (27)從外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán) 鈍體火焰穩(wěn)定器(18)向外噴出，開孔選擇在距通道出口占通道長度的10% 20%的位置。
所述燃燒室的內(nèi)火焰筒(11)和外火焰筒(12)的冷卻方式采用氣膜冷卻、發(fā)散冷 卻或復(fù)合冷卻方式，以對壁面溫度進(jìn)行控制延長火焰筒的壽命。 所述的燃燒室出口支板(21)與燃燒室軸線的夾角為5° 70° ;所述出口支板 (21)個數(shù)為24 48個。 本發(fā)明的原理本發(fā)明中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，是由分流式擴(kuò)壓器、燃燒室外機 匣、燃燒室內(nèi)機匣、中心空腔后臺階預(yù)燃級、外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級、內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn) 定器主燃級、燃油供給系統(tǒng)、內(nèi)火焰筒、外火焰筒和出口支板構(gòu)成。帶偏轉(zhuǎn)角的氣流經(jīng)分流 式擴(kuò)壓器擴(kuò)壓進(jìn)入燃燒室內(nèi)部；所述的中心空腔預(yù)燃級由后臺階、頂板、噴嘴、切向槽內(nèi)環(huán) 和切向槽外環(huán)構(gòu)成，預(yù)燃級中利用后臺階產(chǎn)生的低速回流區(qū)穩(wěn)定火焰；所述的內(nèi)、外環(huán)鈍體
火焰穩(wěn)定器主燃級由內(nèi)、外兩環(huán)帶偏轉(zhuǎn)角的鈍體穩(wěn)定器構(gòu)成，內(nèi)、外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器內(nèi)噴 射出的高溫高壓燃油與空氣混合被中心空腔后臺階預(yù)燃級點燃，并在鈍體后的低速區(qū)穩(wěn)定 燃燒；所述出口支板安裝在內(nèi)火焰筒和外火焰筒出口之間，與燃燒室軸線有夾角，燃燒室出 口燃?xì)饩哂衅D(zhuǎn)角。本發(fā)明利用進(jìn)入中心空腔后臺階預(yù)燃級空腔的氣流的切向流動，在后 臺階的作用下在周向形成多個回流區(qū)，用以產(chǎn)生周向上的多個穩(wěn)定火源。再引燃內(nèi)、外環(huán)鈍 體穩(wěn)定器主燃級后的油氣混合氣，在鈍體后的低速區(qū)內(nèi)穩(wěn)定燃燒。利用在燃燒室內(nèi)的切向 流動，使氣流在燃燒室內(nèi)的駐留時間增長，從而可以縮短燃燒室長度。采用切向進(jìn)、排氣可 省去壓氣機最后一級導(dǎo)葉及渦輪進(jìn)口導(dǎo)向器，并且取消了傳統(tǒng)燃燒室的頭部設(shè)計，簡化了 燃燒室內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，同時使得整個燃?xì)廨啓C結(jié)構(gòu)緊湊，長度縮短，重量減少。
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本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點如下 (1)本發(fā)明利用中心空腔穩(wěn)火的后臺階預(yù)燃級，以及內(nèi)外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃
級，采用較為簡單的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)了切向流動，切向燃燒，在較小的燃燒室長度下，實現(xiàn)更
長的燃燒室內(nèi)氣流的駐留時間，使得燃?xì)廨啓C結(jié)構(gòu)緊湊，長度減小，重量降低； (2)采用中心空腔穩(wěn)火的后臺階預(yù)燃級，取消了燃?xì)廨啓C燃燒室常用的旋流杯進(jìn)
氣的頭部設(shè)計，在達(dá)到相同的火焰穩(wěn)定性的同時，簡化了燃燒室的結(jié)構(gòu)； (3)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級，單個穩(wěn)定器上開孔噴射，適應(yīng)不同壓力溫度的燃料噴
射，并且多點噴射改善了出口溫度周向分布和徑向分布； (4)火焰筒不采用摻混孔設(shè)計，簡化了火焰筒結(jié)構(gòu)。


圖1是本發(fā)明在燃?xì)廨啓C上的工作示意圖； 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是燃燒室內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是預(yù)燃級內(nèi)部結(jié)構(gòu)頂視圖； 圖5是預(yù)燃級內(nèi)外切向槽示意圖 圖6是預(yù)燃級頂板主視示意圖； 圖7是預(yù)燃級頂板俯視示意圖； 圖8是鈍體火焰穩(wěn)定器示意圖； 圖9是主燃級火焰穩(wěn)定器通道示意圖； 圖IO是出口支板示意圖； 圖11是預(yù)燃級主燃級整環(huán)示意圖。 圖中1.燃燒室進(jìn)口氣流，2.中心氣流，3.鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級氣流，4.切向槽 內(nèi)外環(huán)切向氣流，5.預(yù)燃級噴射燃油，6.鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級燃燒區(qū)域，7.中心空腔后 臺階預(yù)燃級燃燒區(qū)域，8.火焰筒內(nèi)部氣流，9.燃燒室出口氣流，IO.分流式擴(kuò)壓器，ll.燃燒 室內(nèi)機匣，12.燃燒室外機匣，13.外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器，14.切向槽外環(huán)，15.噴嘴，16.后臺 階，17.切向槽內(nèi)環(huán)，18.內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器，19.外火焰筒，20.內(nèi)火焰筒，21出口支板， 22.燃燒室出口，23.燃燒室進(jìn)口，24.頂板，25.切向槽內(nèi)外環(huán)切向進(jìn)氣槽，26.頂板切向進(jìn) 氣孔，27.鈍體火焰穩(wěn)定器燃油噴口，30.預(yù)燃級空腔，31.預(yù)燃級空腔內(nèi)周向氣流，32.預(yù) 燃級空腔內(nèi)回流區(qū)，33.頂板切向進(jìn)氣，34.主燃級高溫高壓燃油，44.中心空腔后臺階預(yù)燃 級，45.噴嘴安裝座，46.液態(tài)燃油管，47.高溫高壓燃油管，48.燃油供給系統(tǒng)，49.火焰筒冷 卻孔，50.外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級，51內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級，52.高溫高壓供油 孔，53.鈍體穩(wěn)定器內(nèi)高溫高壓燃油，54.外環(huán)氣流，55.內(nèi)環(huán)氣流，56.鈍體火焰穩(wěn)定器壓力 面，57.鈍體火焰穩(wěn)定器吸力面。 對應(yīng)圖中結(jié)構(gòu)，涉及以下關(guān)鍵尺寸28.中心空腔預(yù)燃級單個周期扇形角，29.鈍 體火焰穩(wěn)定器安裝角，35.后臺階高度，36.頂板周向長度，37.切向槽內(nèi)外環(huán)切向角度， 38.切向槽內(nèi)外環(huán)切向槽寬度，39切向槽內(nèi)外環(huán)切向槽周期角，40.頂板切向孔角度，41.頂 板切向孔直徑，42.鈍體火焰穩(wěn)定器出口寬度，43.鈍體火焰穩(wěn)定器出口軸向長度。
具體實施例方式
如圖1、2、3所示，本發(fā)明的燃燒室由分流式擴(kuò)壓器10、燃燒室外機匣12、燃燒室內(nèi) 機匣11、中心空腔后臺階預(yù)燃級44、外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級50、內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器 主燃級51、燃油供給系統(tǒng)48、內(nèi)火焰筒19、外火焰筒20、和出口支板21構(gòu)成。
本發(fā)明設(shè)計的燃燒室采用分級燃燒的概念，燃燒用氣全部從中心空腔后臺階預(yù)燃 級44，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級50和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級51供入，不采用傳統(tǒng)的 摻混孔。中心空腔后臺階預(yù)燃級44采用中心空腔后臺階環(huán)形結(jié)構(gòu)，利用后臺階回流區(qū)穩(wěn)定 的擴(kuò)散火焰燃燒組織方式，主燃級高溫高壓燃油與空氣半預(yù)混利用內(nèi)外兩環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定 器后低速區(qū)組織燃燒，冷卻氣由火焰筒供入。 本燃燒室包含兩個燃燒區(qū)域——中心空腔后臺階預(yù)燃級燃燒區(qū)域7和鈍體火焰穩(wěn) 定器主燃級燃燒區(qū)域6，中心空腔后臺階預(yù)燃級燃燒區(qū)域7的外邊界是切向槽外環(huán)14，內(nèi)邊 界是切向槽內(nèi)環(huán)17，鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級燃燒區(qū)域6的外邊界是外火焰筒12，內(nèi)邊界是 內(nèi)火焰筒11，中心空腔后臺階預(yù)燃級燃燒區(qū)域7沿燃燒室軸線向后延伸與鈍體火焰穩(wěn)定器 主燃級燃燒區(qū)域6相交。中心空腔后臺階預(yù)燃級44位于外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級50和 內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級51之間，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級50和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定 器主燃級51又位于外火焰筒19和內(nèi)火焰筒20之間，燃燒室最外側(cè)和最內(nèi)側(cè)為燃燒室外機 匣12和燃燒室內(nèi)機匣11 。外火焰筒19和內(nèi)火焰筒20還安排有冷卻，冷卻方式可以采用氣 膜冷卻、發(fā)散冷卻或復(fù)合冷卻方式，用于冷卻火焰筒壁面，保證燃燒室的壽命。在具體實施 方案中，外火焰筒19和內(nèi)火焰筒20冷卻方式采用發(fā)散冷卻，在外火焰筒19和內(nèi)火焰筒20 開有發(fā)散冷卻孔49，發(fā)散冷卻孔49示意如圖1所示。 中心空腔后臺階預(yù)燃級44包括噴嘴15，頂板24，后臺階16，切向槽外環(huán)14和切向 槽內(nèi)環(huán)17 ;頂板24與后臺階16沿所在圓周周向連接，可以采用焊接或者通過機械加工整 體成型，噴嘴15直接插入在后臺階16的徑向端面的切向孔內(nèi)，切向槽內(nèi)環(huán)17和切向槽外 環(huán)14分別安置在后臺階16和頂板24的以發(fā)動機軸線為軸的圓周內(nèi)側(cè)和外側(cè)，可以采用焊 接或者螺栓連接，四者形成剖面為半封閉矩形的周向的預(yù)燃級空腔30。
外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級50和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級51構(gòu)成主燃級，外 環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器13通過焊接或者螺栓連接與切向槽外環(huán)14的外側(cè)壁面連接，再通過螺 栓連接與外火焰筒20內(nèi)壁面連接，保證外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器13的前緣與切向槽外環(huán)14的 前緣齊平；內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器18通過焊接或者螺栓連接與切向槽內(nèi)環(huán)17的內(nèi)側(cè)壁面連 接，再通過螺栓連接與內(nèi)火焰筒19外壁面連接，保證內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器18的前緣與切向 槽外環(huán)17的前緣齊平，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器13和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器18安裝時保證其中 弧線與發(fā)動機軸線有偏轉(zhuǎn)角。 安裝時先將中心空腔后臺階預(yù)燃級44與外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級50和內(nèi)環(huán)鈍 體火焰穩(wěn)定器主燃級51整體安裝，然后推入火焰筒中與火焰筒壁通過螺栓固定。出口支板 21與外火焰筒19和內(nèi)火焰筒20通過螺栓連接，保證其中弧線與發(fā)動機軸線有偏轉(zhuǎn)角。燃 油供給系統(tǒng)49作為一個整體，從燃燒室外機匣12的開口處伸入燃燒室，將液態(tài)燃油管46 與噴嘴15通過螺紋連接，高溫高壓燃油管47通過螺紋連接與頂板24連接，從而完成燃燒 室的安裝。 在燃?xì)廨啓C壓氣機出口，氣流一般是帶一定偏轉(zhuǎn)角的，典型的燃?xì)廨啓C壓氣機出口氣流速度與發(fā)動機軸線的角度為30。 55° 。燃燒室進(jìn)口氣流1以一定切向速度進(jìn)入燃 燒室，經(jīng)分流式擴(kuò)壓器氣流分為三股，即中心氣流2、外環(huán)氣流54和內(nèi)環(huán)氣流53。分流式擴(kuò) 壓器10的兩個分流片采用等動量矩設(shè)計葉型，保證擴(kuò)壓減速并且不使氣流發(fā)生分離。擴(kuò)壓 后的氣流一部分經(jīng)過切向槽內(nèi)環(huán)14和切向槽外環(huán)17上的切向槽內(nèi)外環(huán)切向進(jìn)氣槽25進(jìn) 入預(yù)燃級空腔30，形成較強的預(yù)燃級空腔內(nèi)周向流動31。經(jīng)過后臺階16，由于氣流巻吸作 用，形成預(yù)燃級空腔內(nèi)回流區(qū)32。預(yù)燃級噴射燃油5噴射進(jìn)入預(yù)燃級空腔30，在預(yù)燃級空 腔內(nèi)回流區(qū)32內(nèi)與空氣混合擴(kuò)散燃燒。通過中心空腔后臺階預(yù)燃級44的頂板切向孔26， 頂板切向進(jìn)氣33進(jìn)入預(yù)燃級空腔30，增強預(yù)燃級空腔回流區(qū)32的流動，在預(yù)燃級空腔回 流區(qū)32內(nèi)恰當(dāng)?shù)牡退贄l件和油氣比保證了中心空腔后臺階預(yù)燃級燃燒區(qū)域7內(nèi)的穩(wěn)定燃 燒，為燃燒室提供了穩(wěn)定的火源。中心空腔后臺階預(yù)燃級44的分布數(shù)根據(jù)所需工作狀態(tài)設(shè) 計，切向燃燒可改善火焰筒內(nèi)的周向溫度分布。鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級氣流3以一定的切 向角度由外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器13、內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器18通道進(jìn)入火焰筒內(nèi)部，鈍體穩(wěn)定 器內(nèi)高溫高壓燃油53從火焰穩(wěn)定器內(nèi)部供出，燃油經(jīng)鈍體火焰穩(wěn)定器噴口 27噴出，主燃級 高溫高壓燃油34射流與鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級主燃級氣流3混合形成油氣混合物，被預(yù)燃 級火焰點燃形成主燃級火焰在外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器13和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器18后部的鈍 體火焰穩(wěn)定器主燃級燃燒區(qū)域6內(nèi)穩(wěn)定燃燒。外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器13和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn) 定器18的分布數(shù)根據(jù)所需工作狀態(tài)設(shè)計，保證燃燒室出口 23溫度分布要求。燃?xì)饨?jīng)出口 支板21以一定的切向角度排出燃燒室，出口支板21的個數(shù)和角度根據(jù)渦輪的進(jìn)氣角度和 葉片個數(shù)決定。 分流式擴(kuò)壓器10的擴(kuò)壓比為1 3，以空氣等動量矩原則設(shè)計，使進(jìn)口氣流1經(jīng)擴(kuò) 壓器后仍以一定得切向角度流動，各部分的流量需要滿足氣流均勻進(jìn)入火焰筒的要求。
中心空腔后臺階預(yù)燃級44的分布數(shù)根據(jù)所需工作狀態(tài)設(shè)計，同時中心空腔后臺 階預(yù)燃級單個周期扇形角28和頂板周向長度36也由中心空腔后臺階預(yù)燃級44分布數(shù)決 定。后臺階高度35由頂板周向長度36決定，一般設(shè)計預(yù)燃級空腔回流區(qū)32長度與頂板周 向長度36相當(dāng)，而預(yù)燃級空腔回流區(qū)32長度為后臺階高度35的10倍，后臺階16的堵塞 比為0. 3 0. 4。 中心空腔后臺階預(yù)燃級空氣流量占整個燃燒室空氣流量的5% 20%，其中切向 槽外環(huán)14進(jìn)氣2. 8% 3. 5%，切向槽內(nèi)環(huán)17進(jìn)氣2. 1% 2. 8%，頂板24進(jìn)氣0. 7% 1.4%。切向槽內(nèi)外環(huán)切向槽25的分布數(shù)及切向槽內(nèi)外環(huán)切向槽周期角39與切向槽內(nèi)環(huán) 17和切向槽外環(huán)14所需的空氣流量有關(guān)，切向槽內(nèi)外環(huán)切向槽寬度38為lmm 1. 5mm，切 向槽內(nèi)外環(huán)切向角度37為15° 30° 。 為了增強預(yù)燃級空腔內(nèi)回流區(qū)32，頂板24開頂板切向進(jìn)氣孔26，頂板切向孔直徑 41為lmm 1.2mm，頂板開孔切向角40為30。 45° ，開孔數(shù)為65 135。為保證頂板切 向氣流33對預(yù)燃級空腔回流區(qū)32最好的增強作用，頂板24開孔范圍在從后臺階16開始 的整個頂板周向長度36的60 %以內(nèi)。 中心空腔后臺階預(yù)燃級具有足夠的噴霧張角以滿足穩(wěn)定的點火性能，噴嘴15的 設(shè)計點油氣比為0. 05。 高溫高壓燃油管47與后臺階16通過螺紋連接，中心空腔后臺階預(yù)燃級44的頂板 24、后臺階16、切向槽外環(huán)17、切向槽內(nèi)環(huán)14均開有高溫高壓供油孔52，孔徑0. 4mm lmm，高溫高壓燃油管47與后臺階16連接后臺階16、頂板24、切向槽外環(huán)17、切向槽內(nèi)環(huán)14的 高溫高壓供油孔52相互連通。燃油供給系統(tǒng)48通過高溫高壓燃油管47將高溫高壓燃油 供入后臺階16內(nèi)部高溫高壓供油孔52內(nèi)，經(jīng)高溫高壓供油孔52向外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器13 和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器18內(nèi)供給鈍體穩(wěn)定器內(nèi)高溫高壓燃油53。 外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級50和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級51占燃燒室總空氣 流量的80 % ，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級50空氣流量的48 % ，內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級 51占32%。外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器13和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器18采用相同的等通道面積葉 型的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部中空，鈍體穩(wěn)定器內(nèi)高溫高壓燃油53從鈍體火焰穩(wěn)定器內(nèi)部經(jīng)鈍體火焰穩(wěn) 定器燃油噴口 27噴出，根據(jù)不同壓力、溫度要求噴出的燃油可以為液態(tài)，也可以為氣態(tài)。在 主燃級高溫高壓燃油34和鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級氣流3混合形成油氣混合物，充分混合的 燃油和空氣由中心空腔后臺階預(yù)燃級燃燒區(qū)域7的火焰加熱點燃。利用鈍體后形成的低速 回流區(qū)，油氣混合物在回流區(qū)穩(wěn)定的燃燒。該結(jié)構(gòu)簡化了燃燒室頭部結(jié)構(gòu)，而且使用氣態(tài)燃 油噴射排除了燃油霧化對燃燒的影響，同時改善了油氣混合狀態(tài)，優(yōu)化了燃燒室出口溫度 分布。 外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級50和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級51的分布數(shù)根據(jù)所 需的工作狀態(tài)設(shè)計，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器13分布數(shù)較內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器18多，其個數(shù)由 預(yù)燃級空腔30的高度決定。鈍體火焰穩(wěn)定器出口寬度42與外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器13和內(nèi) 環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器18的分布數(shù)有關(guān)， 一般主燃級通道寬度與鈍體火焰穩(wěn)定器寬度42相當(dāng)， 由于內(nèi)外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器安裝的圓周面直徑和內(nèi)外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器分布數(shù)不同，內(nèi)外 環(huán)通道寬度略有不同。 鈍體火焰穩(wěn)定軸向長度43與鈍體火焰穩(wěn)定器的安裝角度29有關(guān)，壓氣機出口氣
流偏轉(zhuǎn)角決定鈍體火焰穩(wěn)定器安裝角29，鈍體火焰穩(wěn)定器安裝角29范圍為10° 60° 。
由于鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級氣流3有一定的切向角度，使得整個火焰筒內(nèi)的流動也具有一
定的切向角度，從而在較小的火焰筒長度的情況下，增加了油氣混合物在火焰筒內(nèi)的駐留
時間，滿足了燃燒室的穩(wěn)定燃燒工作，達(dá)到了了燃燒室縮短長度減少重量的目的。 鈍體火焰穩(wěn)定器燃油噴孔27可以選擇開在鈍體火焰穩(wěn)定器壓力面56，也可以同
時在鈍體火焰穩(wěn)定器壓力面56、鈍體火焰穩(wěn)定器吸力面57開孔，開孔可以選擇單排或者多
排，單排開孔數(shù)應(yīng)當(dāng)大于5，開孔直徑0. 5mm 1. 0mm。具體工作范圍內(nèi)的燃油流量和氣流
動量與噴射燃油的動量比決定了開孔數(shù)量和開孔距通道出口的軸向位置，應(yīng)保證主燃級高
溫高壓燃油34的軌跡中心在通道出口至少達(dá)到通道寬度的中心。 內(nèi)火焰筒20和外火焰筒19的冷卻氣流量為燃燒室總流量的10 % 20 % ，采用氣 膜冷卻、沖擊發(fā)散冷卻或是其它復(fù)合冷卻方式，以控制火焰筒壁溫度，并防止燃燒火焰進(jìn)入 冷卻氣內(nèi)，以降低CO和UHC的產(chǎn)生。 出口支板21采用類似渦輪導(dǎo)向器的擴(kuò)壓葉型，空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通冷卻氣，出口支 板21的與燃燒室軸線的夾角為5。 70° ，出口支板21后的氣流角度與渦輪第一級轉(zhuǎn)子 葉片角度一致，個數(shù)也與渦輪葉片對應(yīng)，通常為24 48個。 在一個具體實施案例中，設(shè)燃燒室設(shè)計點的總油氣比為0. 05，燃燒室總進(jìn)氣有效 面積約194778mm2。根據(jù)上述方法，中心空腔后臺階預(yù)燃級的分配氣量占整個燃燒室進(jìn)氣的 約7%，中心空腔后臺階預(yù)燃級燃燒區(qū)域當(dāng)量比為0. 73，屬于貧油燃燒；外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定
10器主燃級分配氣量占整個燃燒室進(jìn)氣的約48%，內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級分配氣量占整 個燃燒室進(jìn)氣的約32%。冷卻氣進(jìn)氣分配氣量約占整個燃燒室進(jìn)氣的13%，用以冷卻內(nèi)火 焰筒和外火焰筒。根據(jù)配比，中心空腔后臺階預(yù)燃級進(jìn)氣有效面積為13634rnm2，外環(huán)鈍體火 焰穩(wěn)定器主燃級為93493mm2，內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級為62329mm2。對于中心空腔后臺 階預(yù)燃級燃，切向槽內(nèi)外環(huán)切向角度為15° ，切向槽內(nèi)外環(huán)切向槽寬度lmm，切向槽內(nèi)外環(huán) 切向槽周期角5° ，切向槽外環(huán)流量占中心空腔后臺階預(yù)燃級的40%，切向槽內(nèi)環(huán)流量占 中心空腔后臺階預(yù)燃級的40% ;頂板切向孔角度15° ，頂板切向孔直徑lmm，開孔個數(shù)135 個，頂板切向進(jìn)氣孔流量占中心空腔后臺階預(yù)燃級的20%。后臺階高度13.5mm，預(yù)燃級通 道高度42mm，堵塞比0. 32，頂板周向長度120mm，高溫高壓供油孔直徑0. 5mm。中心空腔后 臺階預(yù)燃級燃沿周向均勻分布12個，中心空腔后臺階預(yù)燃級燃單個周期扇形角30° 。鈍體 火焰穩(wěn)定器出口寬度為20mm，鈍體火焰穩(wěn)定器軸向長度20mm，外環(huán)布置48個外環(huán)鈍體火焰 穩(wěn)定器，內(nèi)環(huán)布置36個內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器。鈍體火焰穩(wěn)定器壓力面開單排5個鈍體火焰 穩(wěn)定器燃油噴口 ，孔直徑lmm，開孔位置距通道出口的軸向距離為整個通道長度的10% 。鈍 體火焰穩(wěn)定器內(nèi)通高溫高壓的氣態(tài)燃油，鈍體火焰穩(wěn)定器厚度1. 2mm，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器 和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器安裝角均為60。。出口支板安裝角度65。，厚度1.2mm，個數(shù)為3權(quán)利要求
中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于由分流式擴(kuò)壓器(10)、燃燒室外機匣(12)、燃燒室內(nèi)機匣(11)、中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)、外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(50)、內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(51)、燃油供給系統(tǒng)(48)、內(nèi)火焰筒(20)、外火焰筒(19)和出口支板(21)構(gòu)成；所述的中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)由頂板(24)、后臺階(16)、噴嘴(15)、切向槽內(nèi)環(huán)(17)和切向槽外環(huán)(14)構(gòu)成，頂板(24)與后臺階(16)沿所在圓周周向連接，噴嘴(15)安置在后臺階(16)的徑向端面上，切向槽內(nèi)環(huán)(17)和切向槽外環(huán)(14)分別安置在后臺階(16)和頂板(24)的以發(fā)動機軸線為軸的圓周內(nèi)側(cè)和外側(cè)，切向槽內(nèi)環(huán)(17)、切向槽外環(huán)(14)、后臺階(16)和頂板(24)四者形成剖面為半封閉矩形的周向的預(yù)燃級空腔(30)，空氣經(jīng)切向槽內(nèi)外環(huán)切向進(jìn)氣槽(25)進(jìn)入預(yù)燃級空腔(30)切向流動，利用后臺階(16)產(chǎn)生的低速回流區(qū)穩(wěn)定火焰；所述的外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(50)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(51)共同組成主燃級，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(50)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(51)分別由外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)組成，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(50)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(51)兩者結(jié)構(gòu)相同，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)安置在切向槽外環(huán)(14)的外側(cè)壁面和外火焰筒(20)內(nèi)壁面之間，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)的前緣與切向槽外環(huán)(14)的前緣齊平，內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)安置在切向槽內(nèi)環(huán)(17)的內(nèi)側(cè)壁面和內(nèi)火焰筒(19)外壁面之間，內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)的前緣與切向槽外環(huán)(17)的前緣齊平，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)安裝時與發(fā)動機軸線有偏轉(zhuǎn)角；燃油供給系統(tǒng)(48)由噴嘴安裝座(45)、液態(tài)燃油管(46)和高溫高壓燃油管(47)構(gòu)成，燃油供給系統(tǒng)(48)通過噴嘴安裝座(45)與燃燒室外機匣(12)相連，液態(tài)燃油管向噴嘴(15)供給液態(tài)燃油，高溫高壓燃油管(47)供給高溫高壓燃油，與頂板(24)連接，經(jīng)頂板(24)、后臺階(16)、切向槽外環(huán)(17)和切向槽內(nèi)環(huán)(14)的高溫高壓供油孔(52)向外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)內(nèi)供給高溫高壓燃油，從外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)內(nèi)噴射出的主燃級高溫高壓燃油(34)與空氣混合被中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)引燃，并在鈍體后的低速區(qū)穩(wěn)定燃燒；所述出口支板(21)安置在內(nèi)火焰筒(20)和外火焰筒(19)的出口處，且出口支板(21)與燃燒室軸線有夾角，燃燒后燃燒室出口燃?xì)饩哂衅D(zhuǎn)角。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于所述中心空腔后臺 階預(yù)燃級(44)的空氣分配占全部燃燒氣量的5% 20%，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(50) 和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級(51)的空氣分配占全部燃燒氣量的60% 90% ;整個燃燒 室共有12 18個中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)，中心空腔預(yù)燃級單個周期扇形角(28)為 20° 30° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于所述的分流式擴(kuò)壓器(10)由兩個分流片將氣流分為三股氣流，即中心氣流(2)、外環(huán)氣流(54)和內(nèi)環(huán)氣流 (55)，使氣流均勻散布到燃燒室頭部，分流式擴(kuò)壓器(10)的三股出口氣流向上折轉(zhuǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于所述的中心空腔后 臺階預(yù)燃級(44)的切向槽內(nèi)環(huán)(17)和切向槽外環(huán)(14)開有切向槽內(nèi)外環(huán)切向進(jìn)氣槽 (25)，切向槽內(nèi)外環(huán)切向進(jìn)氣槽(25)與圓周切線夾角15° 30° ，切向槽內(nèi)外環(huán)切向槽寬 度(38)為1.0mm 1. 5mm，切向槽內(nèi)外環(huán)切向氣流(4)經(jīng)切向槽內(nèi)外環(huán)切向進(jìn)氣槽(25)進(jìn) 入中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)內(nèi)部的預(yù)燃級空腔(30)形成切向氣流，切向槽外環(huán)(14)流量占中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)的20% 50%，切向槽內(nèi)環(huán)(17)流量占中心空腔后臺階 預(yù)燃級(44)的20% 50%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于所述的中心空腔后 臺階預(yù)燃級(44)的頂板(24)開有與預(yù)燃級空腔(30)內(nèi)氣流切向流動方向相反的多個頂 板切向進(jìn)氣孔(26)，頂板切向進(jìn)氣孔(26)與發(fā)動機軸線夾角15。 30° ，頂板切向孔直徑 (41)為O. 5mm 1.0mm，開孔數(shù)65 135，孔進(jìn)氣增強后臺階(16)后的預(yù)燃級空腔內(nèi)回流 區(qū)(32)，流量為中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)流量的10% 50%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于所述中心空腔后臺 階預(yù)燃級(44)的噴嘴(15)安置在后臺階(16)徑向端面上，與所在軸向截面夾角為5。
60° 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于所述的中心空腔后臺階預(yù)燃級(44)的頂板(24)、后臺階(16)、切向槽外環(huán)(17)、切向槽內(nèi)環(huán)(14)均開有高 溫高壓供油孔(52)，孔徑0.4mm lmm;高溫高壓燃油管(47)與后臺階(16)連接，后臺階 (16)、頂板(24)、切向槽外環(huán)(17)和切向槽內(nèi)環(huán)(14)的高溫高壓供油孔(52)相互連通； 燃油供給系統(tǒng)(48)經(jīng)高溫高壓供油孔(52)向外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰 穩(wěn)定器(18)內(nèi)供給穩(wěn)定器內(nèi)高溫高壓燃油(53)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于所述外環(huán)鈍體火焰 穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)安裝時與發(fā)動機軸線的偏轉(zhuǎn)角為10° 60。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于所述的外環(huán)鈍體火 焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)為空心結(jié)構(gòu)，外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán) 鈍體火焰穩(wěn)定器(18)壁面沿徑向開單排或多排多個鈍體火焰穩(wěn)定器燃油噴口 (27)，所述 鈍體火焰穩(wěn)定器燃油噴口 (27)的孔徑為 5mm lmm，主燃級高溫高壓燃油(34)經(jīng)鈍體火 焰穩(wěn)定器燃油噴口 (27)從外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(13)和內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器(18)向外噴 出，開孔選擇在距通道出口占通道長度的10 % 20 %的位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于所述燃燒室的內(nèi)火 焰筒(11)和外火焰筒(12)的冷卻方式采用氣膜冷卻、發(fā)散冷卻或復(fù)合冷卻方式，以對壁面 溫度進(jìn)行控制延長火焰筒的壽命。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，其特征在于所述的燃燒室出口 支板(21)與燃燒室軸線的夾角為5° 70° ;所述出口支板(21)個數(shù)為24 48個。
全文摘要
中心空腔穩(wěn)火切向燃燒室，是由分流式擴(kuò)壓器、燃燒室外機匣、燃燒室內(nèi)機匣、中心空腔后臺階預(yù)燃級、外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級、內(nèi)環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級、燃油供給系統(tǒng)、內(nèi)火焰筒、外火焰筒和出口支板構(gòu)成。帶偏轉(zhuǎn)角的氣流經(jīng)分流式擴(kuò)壓器擴(kuò)壓進(jìn)入燃燒室內(nèi)部；所述的中心空腔預(yù)燃級由后臺階、頂板、噴嘴、切向槽內(nèi)環(huán)和切向槽外環(huán)構(gòu)成，預(yù)燃級中利用后臺階產(chǎn)生的低速回流區(qū)穩(wěn)定火焰；所述的內(nèi)、外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器主燃級由內(nèi)、外兩環(huán)帶偏轉(zhuǎn)角的鈍體穩(wěn)定器構(gòu)成，內(nèi)、外環(huán)鈍體火焰穩(wěn)定器內(nèi)噴射出的高溫高壓燃油與空氣混合被預(yù)燃級點燃，并在鈍體后的低速區(qū)穩(wěn)定燃燒；所述出口支板安裝在內(nèi)火焰筒和外火焰筒出口之間，與燃燒室軸線有夾角，燃燒室出口燃?xì)饩哂衅D(zhuǎn)角。本發(fā)明保證穩(wěn)定燃燒提供動力的同時，實現(xiàn)切向流動，切向燃燒；簡化了結(jié)構(gòu)，減小了燃燒室的重量。
文檔編號F23R3/20GK101737802SQ20091024124
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者劉高恩, 張弛, 林宇震, 薛鑫, 許全宏 申請人:北京航空航天大學(xué)