[发明专利]一种分级燃烧的旋流雾化装置

说明书

本申请属于航空发动机主燃烧室设计领域，特别涉及一种分级燃烧的旋流雾化装置。包括：外旋流器、中旋流器、内旋流器、内支板以及喷嘴A。外旋流器的第一壁板的一端与火焰筒E连接；中旋流器包括第二壁板和第二叶片，中旋流器嵌套在外旋流器的内部，第二壁板与第一叶片连接，第二壁板与第一壁板之间形成外气流通道B；内旋流器包括第三壁板和第三叶片，内旋流器嵌套在中旋流器内部，第三壁板与第二叶片连接，第三壁板与第二壁板之间形成中气流通道C；内支板嵌套在内旋流器内部，内支板与第三叶片连接，内支板与第三壁板之间形成内气流通道D；喷嘴A嵌套在内支板内部，与内支板间隙配合，喷嘴A侧壁上开设有主喷口，喷嘴A端部开设有副喷口。

技术领域

本申请属于航空发动机主燃烧室设计领域，特别涉及一种分级燃烧的旋流雾化装置。

背景技术

航空发动机主燃烧室火焰筒头部旋流雾化装置一般采用单级或多级旋流器配合离心式压力雾化喷嘴的结构形式。

现有技术中，主燃烧室火焰筒头部旋流雾化装置由燃油喷嘴、主旋流器和副旋流器组成，喷嘴可以是单油路离心式压力雾化喷嘴或者双油路离心式压力雾化喷嘴。旋流器用于在火焰筒内产生回流区，保证稳定和高效的燃烧，燃油的雾化主要依靠喷嘴喷口处的压差作用和主、副旋流器气流的剪切作用实现。现有技术方案主要缺点如下：发动机处于大工况时，主燃烧室内压力较高，气动力增强，油滴在气流中的阻力增大，使得喷嘴附近燃油较为集中，引起冒烟、积碳、燃烧效率降低等问题；发动机处于小工况时，主燃烧室供油量较低，喷嘴雾化水平较差，燃烧稳定性较差，易发生熄火；无法在全工况下实现良好雾化和油气匹配，排气污染高，不符合日益严格的航空发动机排气污染限制。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种分级燃烧的旋流雾化装置，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种分级燃烧的旋流雾化装置，包括：

外旋流器，所述外旋流器包括第一壁板以及设置在所述第一壁板上的第一叶片，所述第一壁板的一端与火焰筒E连接；

中旋流器，所述中旋流器包括第二壁板以及设置在所述第二壁板上的第二叶片，所述中旋流器嵌套在所述外旋流器的内部，所述第二壁板与所述第一叶片连接，所述第二壁板与所述第一壁板之间形成外气流通道B；

内旋流器，所述内旋流器包括第三壁板以及设置在所述第三壁板上的第三叶片，所述内旋流器嵌套在所述中旋流器的内部，所述第三壁板与所述第二叶片连接，所述第三壁板与所述第二壁板之间形成中气流通道C；

内支板，所述内支板嵌套在所述内旋流器的内部，所述内支板与所述第三叶片连接，所述内支板与所述第三壁板之间形成内气流通道D；

喷嘴A，所述喷嘴A嵌套在所述内支板的内部，且与所述内支板间隙配合，所述喷嘴A的侧壁上开设有主喷口，所述喷嘴A的端部开设有副喷口。

可选地，所述第二壁板与所述第一叶片、所述第三壁板与所述第二叶片、以及所述内支板与所述第三叶片均通过焊接连接。

可选地，所述外旋流器、所述中旋流器、所述内旋流器以及所述内支板一体成型。

可选地，所述内支板的内侧设置有凹槽，所述凹槽用于气体在所述内支板与所述喷嘴A之间流通。

可选地，所述第一叶片与所述第二叶片旋向相反，所述第二叶片与所述第三叶片的旋向相同。

可选地，所述第一叶片、所述第二叶片以及所述第三叶片均为直叶片。

可选地，所述第一叶片、所述第二叶片以及所述第三叶片均为曲叶片。

可选地，所述外气流通道B的出口与所述喷嘴A端部沿轴向的距离L为0～20mm。