[发明专利]一种双预膜气动雾化低污染燃烧室头部结构

摘要

本发明公开了一种双预膜气动雾化低污染燃烧室头部结构，该燃烧室头部采用中心分级方式组织燃烧，燃烧室头部结构分为主燃级和预燃级；预燃级采用双级旋流杯结构，以部分预混方式组织燃烧，满足燃烧稳定性和小工况的污染物排放的要求；主燃级采用轴向旋流器双预膜结构，以预混方式在燃烧室中进行燃烧，预混燃烧能够有效的降低燃烧污染物；双预膜式主燃级结构包括两级独立的集油环，两级轴向旋流器以及两级预膜板结构；每级集油环上有多个斜切的燃油喷射孔，每级燃油经喷孔喷出后撞击在预膜板上展成油膜；本发明有利于整个燃烧室不同工况下的燃油分级，保证合理的油气匹配，进一步降低航空发动机燃烧室整个着陆起飞循环的污染排放水平。

主权项

一种双预膜气动雾化低污染燃烧室头部结构，其特征在于：所述燃烧室头部结构采用中心分级方式组织燃烧，该双预膜气动雾化燃烧室头部结构由双预膜主燃级（17），预燃级（18），燃油杆（19）组成；所述双预膜式主燃级（17）通过燃烧室头部端壁（21）与火焰筒外壁（13）和火焰筒内壁（14）固定，预燃级（18）通过隔离段（34）与双预膜式主燃级（17）联接，并保证同心；所述双预膜式主燃级（17）由主燃级外壁（22），主燃级二级轴向旋流器（23），主燃级一级轴向旋流器（24），主燃级二级预膜板（25），主燃级一级预膜板（26），主燃级二级集油环（27），主燃级二级集油环端壁（28），主燃级一级集油环（33）以及主燃级一级集油环端壁（29）构成；主燃级外壁（22）和主燃级二级轴向旋流器（23）以及主燃级二级预膜板（25）通过焊接成主燃级外环组件；主燃级外环组件经主燃级外壁（22）由头部端壁压板（56）固定在燃烧室头部端壁（21）上；主燃级一级轴向旋流器（24）内壁和主燃级一级集油环（33）外壁面联接固定，主燃级一级轴向旋流器（24）叶片外缘和主燃级二级集油环（27）内壁面联接固定；主燃级一级预膜板（26）前缘和主燃级一级轴向旋流器（24）的尾缘焊接固定；主燃级一级集油环端壁（29）和主燃级二级集油环端壁（28）分别与主燃级一级集油环（33）和主燃级二级集油环（27）焊接成一个整体；主燃级一级轴向旋流器（24）、主燃级一级集油环（33）、主燃级一级预膜板（26）、主燃级二级集油环（27）、主燃级一级集油环端壁（29）和主燃级二级集油环端壁（28）组成所述双预膜主燃级（17）的内环部分；主燃级二级集油环（27）的外壁圆柱面和主燃级二级轴向旋流器（23）的是双预膜主燃级（17）的内、外环安装配合面，二者之间的滑动配合可以保证燃烧室轴向热膨胀要求；所述双预膜式低污染燃烧室头部的预燃级（18）由预燃级文氏管（35）、预燃级一级旋流器（37）、预燃级二级旋流器（39）焊接成一个整体；所述双预膜式低污染燃烧室头部的燃油杆（19）分为预燃级油路（30），主燃级一级油路（31），主燃级二级油路（32）三个油路；主燃级一级油路（31）和主燃级二级油路（32）分别与主燃级一级集油环端壁（29）和主燃级二级集油环端壁（28）焊接成整体；预燃级燃油通过燃油杆（19）的预燃级油路（30）流入预燃级燃油喷嘴（36）中；双预膜主燃级（17）的一级燃油和二级燃油经燃油杆（19）的主燃级一级油路（31）和主燃级二级油路（32）分别流入主燃级一级集油环（33）及主燃级二级集油环（27），再经由主燃级一级燃油喷射孔（44）、主燃级二级燃油喷射孔（45）分别喷射到主燃级一级预膜板（26）和主燃级二级预膜板（25）上展成油膜；一级油膜在一级预膜板外侧空气（48），一级预膜板内侧空气（49）两股同向旋转空气的作用下雾化、蒸发；而一级油膜在二级预膜板外侧空气（46），二级预膜板内侧空气（47）两股同向旋转空气作 用下雾化、蒸发；所述双预膜式低污染燃烧室头部的主燃级（17）内两级油膜在气流作用下形成的液雾在主燃级（17）通道进一步破碎、蒸发，并与空气不断的掺混，在主燃级（17）出口均匀的油气混合物；所述双预膜式低污染燃烧室头部的主燃级（17）在航空发动机慢车、进场等工况只有一级燃油喷射孔（44）处于喷油工作状况，而在航空发动机爬升、起飞大工况主燃级两级油路均处于工作状态。