本發(fā)明屬于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是涉及一種蒸發(fā)管回流燃燒室及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

1、在小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，為了縮短軸向長(zhǎng)度，一般采用回流燃燒室的結(jié)構(gòu)型式。從壓氣機(jī)流出的空氣經(jīng)過(guò)兩次180°轉(zhuǎn)彎后流到渦輪的燃燒裝置?；亓魅紵业幕鹧嫱渤尸F(xiàn)開(kāi)口回形。

2、蒸發(fā)管技術(shù)結(jié)構(gòu)方案廣泛應(yīng)用于中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)回流燃燒室中，采用蒸發(fā)管的燃燒室，頭部霧化裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本易于加工等優(yōu)點(diǎn)。由于其初始霧化通過(guò)小孔壓力霧化形成，霧化效果較差，主要缺陷在于低工況下燃燒穩(wěn)定性不佳。例如容易出現(xiàn)慢車(chē)狀態(tài)熄火、慢車(chē)熄火邊界較窄、空中低工況熄火等現(xiàn)象。

3、在加強(qiáng)蒸發(fā)管式油氣摻混及霧化方面，現(xiàn)有技術(shù)中有在蒸發(fā)管內(nèi)部增加肋片結(jié)構(gòu)、加裝旋流器等，通過(guò)加強(qiáng)換熱以及提高蒸發(fā)管內(nèi)部的油氣混合來(lái)提高性能。上述方案雖然增加了燃燒室頭部的油氣混合和霧化，但燃燒室燃燒仍主要集中在火焰筒內(nèi)的頭部主燃區(qū)，因此不能從根本上解決火焰筒內(nèi)頭部主燃區(qū)回流低速區(qū)不足的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種蒸發(fā)管回流燃燒室及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的火焰筒內(nèi)頭部主燃區(qū)回流低速區(qū)小的問(wèn)題。

2、本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種蒸發(fā)管回流燃燒室，包括火焰筒；

4、所述火焰筒的頭部設(shè)有主旋流結(jié)構(gòu)和次旋流結(jié)構(gòu)；

5、所述主旋流結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述火焰筒的頭部外環(huán)的空氣入口處，所述次旋流結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述火焰筒的頭部?jī)?nèi)環(huán)的靠近燃燒室中心線的位置；

6、所述主旋流結(jié)構(gòu)用于產(chǎn)生回流區(qū)，所述次旋流結(jié)構(gòu)使空氣進(jìn)入燃燒室，并以旋流增強(qiáng)輔助初始回流強(qiáng)度增大，從而得到擴(kuò)大的回流區(qū)。

7、進(jìn)一步地，所述主旋流結(jié)構(gòu)包括主旋流內(nèi)壁面、主旋流外壁面和主旋流葉片，所述主旋流葉片的兩端分別連接所述主旋流內(nèi)壁面和所述主旋流外壁面，氣流進(jìn)入之后，通過(guò)所述主旋流葉片、所述主旋流內(nèi)壁面和所述主旋流外壁面形成的旋流通道產(chǎn)生強(qiáng)旋流。

8、進(jìn)一步地，所述主旋流葉片為直葉片或者曲葉片，所述主旋流葉片的厚度為0.5-1.2mm，所述主旋流葉片的葉片安裝角度為55-75°。

9、進(jìn)一步地，所述次旋流結(jié)構(gòu)包括次旋流內(nèi)壁面、次旋流外壁面和次旋流葉片，且所述次旋流葉片的兩端分別連接所述次旋流內(nèi)壁面和所述次旋流外壁面，氣流進(jìn)入后，通過(guò)所述次旋流葉片與所述次旋流內(nèi)壁面和所述次旋流外壁面形成的次旋流通道產(chǎn)生弱旋流，在主旋流的強(qiáng)旋和次旋流的弱旋輔助下，形成回流區(qū)。

10、進(jìn)一步地，所述次旋流葉片的安裝角度為30-50°。

11、進(jìn)一步地，所述主旋流葉片和所述次旋流葉片的旋向相同。

12、進(jìn)一步地，還包括噴油桿和蒸發(fā)管，所述噴油桿和蒸發(fā)管連接，所述蒸發(fā)管設(shè)置在所述火焰筒上，多個(gè)所述蒸發(fā)管沿所述火焰筒的頭部周向均布。

13、進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)管包括主管和分管。

14、進(jìn)一步地，兩個(gè)所述分管對(duì)稱(chēng)的設(shè)置在所述主管的兩側(cè)。

15、進(jìn)一步地，所述分管為l形分管。

16、一種噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括所述的蒸發(fā)管回流燃燒室。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少可實(shí)現(xiàn)如下有益效果之一：

18、(1)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的霧化裝置的主旋流結(jié)構(gòu)用于產(chǎn)生回流區(qū)，次旋流結(jié)構(gòu)起到的是輔助增強(qiáng)穩(wěn)定回流區(qū)的作用；主旋流葉片采用的是強(qiáng)旋流設(shè)計(jì)，次旋流葉片采用的是弱旋流設(shè)計(jì)；在離心力和壓力梯度作用下，在火焰筒的主燃區(qū)形成充滿火焰筒總體積的1/3體積的回流區(qū)，保證二次霧化摻混以及油氣在主燃區(qū)的停留及分布，保證低工況燃燒穩(wěn)定及燃燒效率；

19、(2)噴油桿為直射式噴油桿，并插入主管內(nèi)，燃料通過(guò)噴油桿兩側(cè)的噴孔噴射入蒸發(fā)管內(nèi)，分管采用多維流動(dòng)結(jié)構(gòu)，為分段中心線圓弧造型，圓弧的半徑r與t型分管管徑d的比值r/d為0.9-1.1；油氣在蒸發(fā)管內(nèi)完成初步摻混蒸發(fā)；l形分管有助于增加油氣混合時(shí)間，加強(qiáng)霧化效果。

20、本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間可以相互組合，以實(shí)現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的內(nèi)容中闡述，并且，部分優(yōu)點(diǎn)可從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)文字以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種蒸發(fā)管回流燃燒室，其特征在于，包括火焰筒(2)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)管回流燃燒室，其特征在于，所述主旋流結(jié)構(gòu)(21)包括主旋流內(nèi)壁面(211)、主旋流外壁面(212)和主旋流葉片(213)，所述主旋流葉片(213)的兩端分別連接所述主旋流內(nèi)壁面(211)和所述主旋流外壁面(212)，氣流進(jìn)入之后，通過(guò)所述主旋流葉片(213)、所述主旋流內(nèi)壁面(211)和所述主旋流外壁面(212)形成的旋流通道產(chǎn)生強(qiáng)旋流。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)管回流燃燒室，其特征在于，所述主旋流葉片(213)為直葉片或者曲葉片，所述主旋流葉片(213)的厚度為0.5-1.2mm，所述主旋流葉片(213)的葉片安裝角度為55-75°。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)管回流燃燒室，其特征在于，所述次旋流結(jié)構(gòu)(22)包括次旋流內(nèi)壁面(221)、次旋流外壁面(223)和次旋流葉片(222)，且所述次旋流葉片(222)的兩端分別連接所述次旋流內(nèi)壁面(221)和所述次旋流外壁面(223)，氣流進(jìn)入后，通過(guò)所述次旋流葉片(222)與所述次旋流內(nèi)壁面(221)和所述次旋流外壁面(223)形成的次旋流通道產(chǎn)生弱旋流，在主旋流的強(qiáng)旋和次旋流的弱旋輔助下，形成回流區(qū)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸發(fā)管回流燃燒室，其特征在于，所述次旋流葉片(222)的安裝角度為30-50°。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸發(fā)管回流燃燒室，其特征在于，所述主旋流葉片(213)和所述次旋流葉片(222)的旋向相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)管回流燃燒室，其特征在于，還包括噴油桿(1)和蒸發(fā)管(3)，所述噴油桿(1)和蒸發(fā)管(3)連接，所述蒸發(fā)管(3)設(shè)置在所述火焰筒(2)上，多個(gè)所述蒸發(fā)管(3)沿所述火焰筒(2)的頭部周向均布。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蒸發(fā)管回流燃燒室，其特征在于，所述蒸發(fā)管(3)包括主管(31)和分管(32)；兩個(gè)所述分管(32)對(duì)稱(chēng)的設(shè)置在所述主管(31)的兩側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蒸發(fā)管回流燃燒室，其特征在于，所述分管(32)為l形分管。

10.一種噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的蒸發(fā)管回流燃燒室。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)管回流燃燒室及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的蒸發(fā)管回流燃燒室火焰筒內(nèi)頭部主燃區(qū)回流低速區(qū)小的問(wèn)題。本發(fā)明包括火焰筒；所述火焰筒的頭部設(shè)有主旋流結(jié)構(gòu)和次旋流結(jié)構(gòu)；所述主旋流結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述火焰筒的頭部外環(huán)的空氣入口處，所述次旋流結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述火焰筒的頭部?jī)?nèi)環(huán)的靠近燃燒室中心線的位置。本發(fā)明的主旋流結(jié)構(gòu)用于產(chǎn)生回流區(qū)，次旋流結(jié)構(gòu)起到輔助增強(qiáng)回流區(qū)的作用；主旋流葉片采用強(qiáng)旋流設(shè)計(jì)，次旋流葉片采用弱旋流設(shè)計(jì)；在火焰筒的主燃區(qū)形成充滿火焰筒總體積的1/3體積的回流區(qū)，保證二次霧化摻混以及油氣在主燃區(qū)的停留及分布，保證低工況燃燒穩(wěn)定及燃燒效率。

技術(shù)研發(fā)人員：范珍涔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都聯(lián)合飛機(jī)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15