[发明专利]用于涡轮发动机环形燃烧室的喷射系统

说明书

一种用于涡轮发动机环形燃烧室的喷射系统(19)，该喷射系统包括：用于支撑喷射器头部并使所述喷射器头部居中的装置(19a)，这些装置包括截头圆锥形表面(30)，该截头圆锥形表面在其直径最小的下游端部处连接到圆柱形表面(32)的上游端部；布置在所述装置下游的空气和燃料的混合碗状件(44)；以及至少部分地围绕所述装置延伸的至少一个轴向旋流诱导器(34，36)，所述旋流诱导器或每个旋流诱导器包括叶片(40，42)，该叶片在叶片之间限定出用于使空气流通过的基本上轴向的通道，其特征在于，所述通道在通道的位于所述截头圆锥形表面上的上游端部处打开。

技术领域

本发明涉及一种用于涡轮发动机的环形燃烧室的尤其是空气和燃料的混合物的喷射系统。

背景技术

专利申请FR-A1-2 918 716、FR-A1-2 925 146、FR-A1-2 941 288、FR-A1-2 975467、EP-A2-1 600 693、EP-A1-1 840 467、EP-A1-1 873 455、EP-A1-3 141 818、JP-A 2011528098、US-A-3 703 259和EP-A2-0 286 569描述了用于涡轮发动机的喷射系统。

涡轮发动机包括气体发生器，该气体发生器尤其是包括布置在燃烧室的上游的一个或多个压缩机，例如低压压缩机和高压压缩机。

在本专利申请中，按照惯例，术语“上游”和“下游”相对于涡轮发动机中的气体流通方向来定义。类似地，在本专利申请中，按照惯例，术语“内”和“外”相对于涡轮发动机的纵向轴线径向地定义，该纵向轴线尤其是压缩机的转子的旋转轴线。

传统上，燃烧室是环形的，并安置在由外环形壳体和内环形壳体径向地界定出的环形包封体中。燃烧室由在上游通过腔室底部连接的同轴的内环形壁和外环形壁界定出，该腔室底部也是环形的并且基本上是横向的。

燃烧室尤其是例如从位于燃烧室上游的高压压缩机经由尤其是环形扩散器被供给压缩空气，并且经由围绕室的旋转轴线成角度地分布的喷射系统被供给燃料。

传统的喷射系统包括用于支撑喷射器头部并使喷射器头部居中的装置以及主旋流诱导器和次级旋流诱导器，该主旋流诱导器和次级旋流诱导器将每个空气流输送到喷射器的下游，以产生待喷射到燃烧室中然后在燃烧室中燃烧的空气和燃料的混合物。在旋流诱导器的下游安装截头圆锥形的混合碗状件，以喷洒进入燃烧室的空气/燃料混合物。

喷射系统的旋流诱导器各自包括多个叶片，在这多个叶片之间界定出倾斜的空气通道，以使空气围绕旋流诱导器的轴线进行旋转运动，从而形成用于使火焰稳定的再流通区域和用于促进室内的燃料层的雾化的剪切区域。

对于上述类型的喷射系统，已知有两种类型的旋流诱导器，即径向旋流诱导器和轴向旋流诱导器。在这里，术语“径向”和“轴向”相对于喷射系统的轴线而不是涡轮发动机的轴线来定义。径向旋流诱导器在轴向上以一个在另一个后面的方式布置并具有径向延伸的通道。轴向旋流诱导器在径向上彼此围绕地布置并且具有轴向延伸的通道。

用于支撑喷射器头部并使喷射器头部居中的上述装置包括截头圆锥形表面，该截头圆锥形表面向上游张开，并通过其下游端部连接到圆柱形表面的上游端部，该截头圆锥形表面的下游端部因此是直径最小的端部。喷射器头部能够与截头圆锥形表面滑动地配合来使喷射器居中，然后喷射器头部能够与圆柱形表面滑动地配合。然后喷射器头部插入支撑和定心装置中。

在轴向旋流诱导器喷射系统的当前技术中，轴向旋流诱导器围绕圆柱形表面布置在截头圆锥形表面的下游。截头圆锥形表面具有的外直径大于主(或径向内)旋流诱导器的直径，使得该截头圆锥形表面并因此支撑和定心装置“遮挡”主/内旋流诱导器并阻碍其空气供应，以及在较小程度上“遮挡”次级/外旋流诱导器并阻碍其空气供应。因此，供应轴向旋流诱导器的流线被支撑和定心装置转向。

本发明的目的是针对该问题提供一种简单、有效和经济的解决方案。

发明内容