[发明专利]一种主燃区径向流动燃烧室及油气掺混方法

权利要求书

1.一种主燃区径向流动燃烧室，其特征在于，所述燃烧室为全环型燃烧室，包括外火焰筒(1)、燃烧室外机匣(3)、甩油盘(5)、燃烧室内机匣(9)和内火焰筒(11)；所述燃烧室外机匣(3)、燃烧室内机匣(9)、外火焰筒(1)和内火焰筒(11)固定在发动机内部，发动机工作时为静止；所述甩油盘(5)固定在发动机高压轴上，位于外火焰筒(1)和内火焰筒(11)之间；发动机工作时，甩油盘(5)随高压轴旋转；甩油盘(5)上均匀布置6个旋流器，旋流器由旋流室(6)和燃油喷口(7)组成，其中，燃油喷口(7)为旋流室(6)的出口，外火焰筒(1)、内火焰筒(11)均由有一定曲率的型面组成，在外火焰筒(1)壁面上开有外火焰筒主燃孔(2)、外火焰筒预混孔(4)，在内火焰筒(11)壁面上开有内火焰筒主燃孔(10)和内火焰筒预混孔(8)，发动机工作时，气流通过向外火焰筒主燃孔、内火焰筒主燃孔、外火焰筒预混孔和内火焰筒预混孔射流形成火焰筒头部燃烧组织结构，外火焰筒主燃孔(2)的开孔原则为与水平面的夹角为45°；外火焰筒预混孔(4)的开孔原则为与水平面的夹角为45°；内火焰筒主燃孔(10)的开孔原则为与水平面的夹角为60°；内火焰筒预混孔(8)的开孔原则为与水平面的夹角为60°；当发动机工作时，气流压缩后进入外火焰筒(1)与燃烧室外机匣(3)之间形成的外环通道、内火焰筒(11)与燃烧室内机匣(9)之间形成的内环通道分成两股，从内环通道看向外环通道时，甩油盘(5)为顺时针旋转，外火焰筒主燃孔(2)、外火焰筒预混孔(4)、内火焰筒主燃孔(10)和内火焰筒预混孔(8)均向下倾斜开孔。

2.如权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述燃油喷口(7)的直径为0.4mmˉ1mm。

3.如权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，由所述旋流室(6)和燃油喷口(7)组成的旋流器通过螺纹结构安装固定在甩油盘(5)上。

4.如权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述火焰筒头部轴向长度L不大于80mm，火焰筒头部高度不大于100mm。

5.如权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述外火焰筒(1)壁面上布置位于同一水平面上的一排外火焰筒主燃孔(2)，共36个，各孔直径为8mm。

6.如权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述外火焰筒(1)壁面上布置位于同一水平面上的一排外火焰筒预混孔(4)，共72个，外火焰筒预混孔(4)直径为3mm。

7.如权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述内火焰筒(11)壁面上布置位于同一水平面上的一排内火焰筒主燃孔(10)，共36个，各孔直径为8mm。

8.如权利要求1至7中任一项所述的燃烧室，其特征在于，所述内火焰筒(11)壁面上布置位于同一水平面上的一排内火焰筒预混孔(8)，共72个，内火焰筒预混孔(8)直径为3mm。

9.一种利用权利要求1至8中任一项所述的燃烧室实现的油气掺混方法，包括以下步骤：当发动机工作时，气流压缩后进入外火焰筒(1)与燃烧室外机匣(3)之间形成的外环通道、内火焰筒(11)与燃烧室内机匣(9)之间形成的内环通道分成两股，一股由外火焰筒主燃孔(2)和外火焰筒预混孔(4)进入火焰筒头部，另一股通过内火焰筒主燃孔(10)和内火焰筒预混孔(8)进入火焰筒头部，这两股气流与甩油盘(5)进入火焰筒的油气共同作用形成了气流漩涡，燃油往甩油盘(5)内壁面喷射，喷射的燃油通过与甩油盘(5)共同旋转形成一层贴壁油膜，在离心力的作用下，该油膜进入旋流室(6)，旋流室(6)内部燃油沿着旋流室(6)内壁面旋转，在离心力和科氏力的共同作用下通过燃油喷口(7)喷出，油气掺混后进行燃烧，形成燃烧组织。