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CN112963864B - 一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔 - Google Patents

一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔 Download PDF

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Abstract

本发明是一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔，这种燃烧室主燃孔由弯管气路通道和中间主燃孔通道组成，增添了一种弯管型的气路通道，弯管的转弯部与中间主燃孔通道连线之间中轴线有一定的角度，弯管与弯管气路通道中轴线均有一定的角度，即可用来控制旋转的强度与旋转气流扩散的面积。当气路流过弯管并从其中喷出，气流给弯管一个反作用力，旋转机构用滚珠连接进而发生了旋转，使得弯管喷出的气流发生了旋转，旋转气流与主燃烧室中的未燃或燃烧不充分的燃油进一步充分的混合，进行二次燃烧，同时也强化了燃烧状况，提高了燃烧效率。

Description

一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔
技术领域
本发明属于燃气轮机燃烧室的技术领域，具体涉及一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔。
背景技术
目前航空发动机作为工业皇冠上的明珠，是一个国家在材料，紧密加工，控制设计方面的高端科技技术水平的体现。航空发动机的关在在于核心机的研发，其由压缩机，燃烧室以及高压涡轮组成，二燃烧室是其中生产动力的主要部件。在燃烧室中，来自压气机的高压气体与燃烧室内的燃料进行充分地我混合燃烧，释放出的热能使湿气温度增加，高温的燃气进入后面的涡轮和喷管膨胀做功，从而完成了整个动力输出过程。
燃气轮机火焰筒上的孔、缝主要由两类，一类为大尺寸孔，主要用来分配燃烧以及掺混用气；另一部分是小尺寸孔，主要用来冷却和保护火焰筒壁面，防止热高温损害火焰筒壁面。进入火焰简的空气部分是通过旋流器进入的，另一部分则通过这些孔、缝进入火焰简。因此，要保证所需的空气流量按设计要求均匀进入火焰筒。火焰筒上的大尺寸孔主要可分为主燃孔、补燃孔和掺混孔。其中通过主燃孔的空气流量较大，使得射流有足够的瑞流强度和穿透深度来强化燃烧过程。一般来说，流量分配决定了火焰筒开孔面积，而穿透深度决定了孔径的大小，由此确定了孔的数目。并由强度条件确定了孔的边距和排数。
发明内容
本发明主要针对航空发动机燃烧室的技术领域的一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔，具体为：这种燃烧室主燃孔由弯管气路通道和中间主燃孔通道组成，增添了一种弯管型的气路通道，弯管的转弯部与中间主燃孔通道连线之间中轴线有一定的角度，弯管与弯管气路通道中轴线均有一定的角度，当气路流过弯管并从其中喷出，气流给弯管一个反作用力，在反作用力的条件下，主燃孔弯管气路管、前置滚珠挡板、后置滚珠挡板和中间主燃孔通道管壁为一个联结的整体发生了旋转，旋转机构与径向控制滚珠板之间用滚珠连接，于是发生了旋转，使得弯管喷出的气流发生了旋转，旋转气流与主燃烧室中的未燃或燃烧不充分的燃油进一步充分的混合，进行二次燃烧，同时也强化了燃烧状况，提高了燃烧效率。
技术方案
本发明的目的是为了实现一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔。
本发明技术方案如下：
一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔，其特征在于：其特征在于：包括主燃孔弯管气路管，主燃孔弯管气路通道，前置滚珠挡板，中间主燃孔通道，后置滚珠挡板，中间主燃孔通道管壁，径向控制滚珠板，滚珠，弯管的转弯部与中间主燃孔通道连线之间中轴线有一定的角度，弯管与弯管气路通道中轴线均有一定的角度。
所述的一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔，其特征在于：主燃孔弯管气路管、前置滚珠挡板、后置滚珠挡板和中间主燃孔通道管壁为一个联结的整体。
所述的一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔，其特征在于：主燃孔弯管气路通道面积与中间主燃孔通道面积的总和大于或者等于常规燃气轮机主燃孔的面积，但要根据实际情况保证总主燃孔面积和过大。
所述的一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔，其特征在于：：弯管的转弯部与中间主燃孔通道连线之间中轴线有一定的角度，夹角在30°～60°之间。
所述一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔，其特征在于：弯管与弯管气路通道中轴线均有一定的角度，夹角在30°～60°之间。
所述一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔，其特征在于：中间主燃孔通道处于主燃孔中间，弯管气路通道周向布列在中间主燃孔周围，数量可根据实际情况以及加工难易程度来定。
本发明具有以下有益效果：
(1)从弯管喷出的气流发生了旋转，旋转气流与主燃烧室中的未燃或燃烧不充分的燃油进一步充分的混合，进行二次燃烧，同时也强化了燃烧状况，提高了燃烧效率。(2)滚珠的联结处可进行润滑处理，有很方便的处理方式，使得这种结构普遍可用在其他方面。(3)在发生突发状况滚珠被卡死的情况下，主燃孔弯管气路通道以及中间主燃孔通道的畅通也可保障基本主燃孔的功能。(4)旋转的强度与旋转气流扩散的面积即可通过弯管的转弯部与中间主燃孔通道连线之间中轴线的夹角于弯管与弯管气路通道中轴线均的夹角所控制。
附图说明
图1：为一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔的整体外观图；
图2：为一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔局部放大图(图1中的圈)；
图3：为一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔背面图；
图4：为一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔滚珠部剖视图；
图5：为一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔弯管与弯管气路通道中轴线所成的角度图；
图中：1、主燃孔弯管气路管 2、主燃孔弯管气路通道 3、前置滚珠挡板 4、中间主燃孔通道 5、后置滚珠挡板 6、中间主燃孔通道管壁 7、径向控制滚珠板 8、滚珠P、径向喷射孔与轴向进气口之间的夹角
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步描述：
结合图1一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔的整体外观图，图2一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔局部放大图(图1中的圈)，图3一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔背面图，图4一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔滚珠部剖视图，图5一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔弯管与弯管气路通道中轴线所成的角度，该发明了从弯管喷出的气流发生了旋转，旋转气流与主燃烧室中的未燃或燃烧不充分的燃油进一步充分的混合，进行二次燃烧，同时也强化了燃烧状况，提高了燃烧效率。
具体过程：来自于外部通道的空气以一定的速度到达燃气轮机燃烧室的外主燃孔外侧，一部分从中间主燃孔通道(图2中的4)进入燃烧室内部与与主燃烧室中的未燃或燃烧不充分的燃油进一步充分的混合，进行二次燃烧，实现了主燃孔的基本功用，而另一部分空气则从周向布置的主燃孔弯管气路通道(图2中的2)进入到燃烧室内部，在弯管(图2中的1)中喷出气体时，气路流过弯管并从其中喷出，气流给弯管一个反作用力，主燃孔弯管气路管(图2中的2)、前置滚珠挡板(图2中的3)、后置滚珠挡板(图3中的5)和中间主燃孔通道管壁(图3中的6)为一个联结的整体发生了旋转，旋转机构与径向控制滚珠板之间用滚珠(图4中的8)连接进而发生了旋转，使得弯管喷出的气流发生了旋转，旋转气流与主燃烧室中的未燃或燃烧不充分的燃油进一步充分的混合，进行二次燃烧，同时也强化了燃烧状况，提高了燃烧效率。

Claims (2)

1.一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔，其特征在于：包括主燃孔弯管气路管，主燃孔弯管气路通道，前置滚珠挡板，中间主燃孔通道，后置滚珠挡板，中间主燃孔通道管壁，径向控制滚珠板，滚珠；主燃孔弯管的转弯部与中间主燃孔通道连线之间中轴线所成夹角为30°～60°；主燃孔弯管与主燃孔弯管气路通道中轴线所成夹角为30°～60°；中间主燃孔通道处于主燃孔中间，主燃孔弯管气路通道周向布列在中间主燃孔周围，数量根据实际情况以及加工难易程度来定；来自外部通道的空气到达主燃孔外侧，一部分从中间主燃孔通道进入燃烧室内部与主燃烧室中的未燃或燃烧不充分的燃油进一步充分的混合，进行二次燃烧，实现了主燃孔的基本功用，而另一部分空气则从周向布置的主燃孔弯管气路通道进入到燃烧室内部，气流流过弯管并从其中喷出，气流给主燃孔弯管一个反作用力，主燃孔弯管气路管、前置滚珠挡板、后置滚珠挡板和中间主燃孔通道管壁为一个联结的整体发生了旋转，旋转机构与径向控制滚珠板之间用滚珠连接进而发生了旋转，使得弯管喷出的气流发生了旋转，旋转气流与主燃烧室中的未燃或燃烧不充分的燃油进一步充分的混合。
2.根据权利要求1所述一种强混合式的燃气轮机燃烧室主燃孔，其特征在于：主燃孔弯管气路通道面积与中间主燃孔通道面积的总和等于常规燃气轮机主燃孔的面积。
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