[发明专利]一种强化掺混与火焰传播的燃烧室火焰稳定结构

权利要求书

1.一种强化掺混与火焰传播的燃烧室火焰稳定结构，包括燃烧室内筒体、燃烧室外筒体、设置在所述燃烧室内筒体上的一环形凹腔、以及设置在所述燃烧室内筒体与燃烧室外筒体之间的多个V型径向火焰稳定器，其特征在于，

所述环形凹腔为设置在所述燃烧室内筒体上的一环形内凹腔体，所述环形凹腔包括轴向前端壁、轴向后端壁和凹腔底壁，

其中，

所述轴向前端壁、轴向后端壁均与所述凹腔底壁基本呈垂直状态，且所述轴向前端壁的高度大于所述轴向后端壁的高度，所述凹腔底壁的轴向长度大于所述轴向前端壁的径向高度，使得所述环形凹腔形成一单回流区结构；

所述轴向前端壁上沿周向均匀间隔设置多个离散的扇形喷气孔，且各所述扇形喷气孔在径向上靠近所述轴向前端壁的顶端设置，所述扇形喷气孔用以向所述环形凹腔内喷射空气；

所述多个V型径向火焰稳定器沿周向均匀设置在所述燃烧室内筒体与燃烧室外筒体之间，各所述V型径向火焰稳定器的后端壁基本与所述环形凹腔的轴向前端壁在轴向上保持平齐，且每一所述扇形喷气孔在周向上位于相邻两所述V型径向火焰稳定器之间；

每一所述V型径向稳定器沿其高度方向的横截面整体呈一对称的V型结构，其内部形成一中空腔体，其前部尖端部分正对燃料来流方向，其后端开口处设置一位于其中心的矩形挡板，使得所述V型径向稳定器的后端形成两对称的矩形喷气孔，其内侧的中空腔体中引入空气并由设置在其后端的两所述矩形喷气孔喷出；

相邻两所述V型径向火焰稳定器之间的周向空间形成为燃料供应通道，燃料与所述扇形喷气孔喷射的空气在所述环形凹腔轴向前端掺混形成靠近所述环形凹腔顶部的第一可燃混合物，所述第一可燃混合物燃烧后形成第一高温燃气，在所述单回流区结构的作用下，所述第一高温燃气回流进入所述环形凹腔内，并基本沿所述环形凹腔的轴向前端壁沿径向上升，作为高温的稳定点火源将热量传递给新生成的所述第一可燃混合物以及第二可燃混合物；沿所述V型径向稳定器的侧壁流动的燃料与所述矩形喷气孔喷射的空气在所述V型径向稳定器的尾缘掺混形成所述第二可燃混合物，所述第二可燃混合物燃烧后形成第二高温燃气，所述第二高温燃气与第一高温燃气共同作为稳定的点火源，持续点燃所述V型径向稳定器下游的可燃混合物。

2.根据权利要求1所述的强化掺混与火焰传播的燃烧室火焰稳定结构，其特征在于，所述V型径向火焰稳定器的数量为18~24个。

3.根据权利要求1所述的强化掺混与火焰传播的燃烧室火焰稳定结构，其特征在于，各所述扇形喷气孔的喷孔方向为轴向。

4.根据权利要求1所述的强化掺混与火焰传播的燃烧室火焰稳定结构，其特征在于，所述扇形喷气孔的数量为18~24个。

5.根据权利要求1所述的强化掺混与火焰传播的燃烧室火焰稳定结构，其特征在于，所述凹腔底壁的轴向长度与所述轴向前端壁的径向高度之比为1.5~2。

6.根据权利要求1所述的强化掺混与火焰传播的燃烧室火焰稳定结构，其特征在于，所述凹腔底壁的轴向长度为60mm。

7.根据权利要求1所述的强化掺混与火焰传播的燃烧室火焰稳定结构，其特征在于，所述V型径向火焰稳定器的周向宽度为15mm。

8.根据权利要求1所述的强化掺混与火焰传播的燃烧室火焰稳定结构，其特征在于，所述环形凹腔上游的所述燃烧室内筒体与所述燃烧室外筒体之间形成为扩张通道，燃料进入所述扩张通道后扩压减速。

9.根据权利要求1所述的强化掺混与火焰传播的燃烧室火焰稳定结构，其特征在于，所述环形凹腔下游的所述燃烧室内筒体与所述燃烧室外筒体之间形成为渐缩通道，高温燃气进入所述渐缩通道后增速减压。

10.根据权利要求1所述的强化掺混与火焰传播的燃烧室火焰稳定结构，其特征在于，所述环形凹腔上游的所述燃烧室内筒体的外侧形成一环形供气腔，所述环形供气腔用以向各所述扇形喷气孔以及各所述V型径向火焰稳定器的中空腔体供应空气。