[发明专利]一种燃烧室头部油气掺混器及具有该结构的发动机

权利要求书

1.一种燃烧室头部油气掺混器，包括位于中心的预燃级组件和位于所述预燃级组件外围的主燃级组件，所述预燃级组件包括预燃级中心喷嘴以及设置在所述预燃级中心喷嘴外围并与其同轴布置的预燃级旋流器，所述主燃级组件包括主燃级旋流器以及设置在主燃旋流通道侧壁上的多个主燃级直射喷嘴，所述预燃级中心喷嘴与副油路连通，所述主燃级直射喷嘴与主油路连通，其特征在于：

所述预燃级中心喷嘴为脉冲离心雾化喷嘴，包括同轴布置的脉冲部和旋流部，其中，

所述脉冲部包括依次连通且同轴布置的进口段、锥形收缩段、管状过渡段和球形振荡室，且所述进口段的内径与所述球形振荡室的直径相当，均大于所述过渡段的内径；

所述旋流部包括依次连通且同轴布置的管状旋流段、锥形收缩段和出口稳定段，所述出口稳定段的内径小于所述旋流段的内径，

所述旋流段的内径小于所述球形振荡室的直径，且二者相互连通并同轴布置，

所述旋流段的主体呈管状，其内壁设置有旋流槽；

所述主燃级直射喷嘴沿圆周方向均匀布置在所述主燃旋流通道侧壁上，所述主燃级直射喷嘴的喷口形状呈星形。

2.根据权利要求1所述的燃烧室头部油气掺混器，其特征在于，所述脉冲部中，所述进口段与锥形收缩段之间、所述锥形收缩段与管状过渡段之间、以及所述管状过渡段和球形扩张段之间均设置有光滑过渡圆角。

3.根据权利要求1所述的燃烧室头部油气掺混器，其特征在于，所述预燃级旋流器包括两级旋流器，其中，第一级为直接设置在所述中心喷嘴外围的轴向旋流器，第二级为设置在第一级旋流通道出口附近位置的径向旋流器。

4.根据权利要求1所述的燃烧室头部油气掺混器，其特征在于，所述星形包含但不限于三角形、矩形。

5.根据权利要求1所述的燃烧室头部油气掺混器，其特征在于，所述主燃旋流通道侧壁上设置有环状主油路油腔，各所述直射喷嘴均与所述环状主油路油腔连通。

6.根据权利要求5所述的燃烧室头部油气掺混器，其特征在于，所述环状主油路油腔与主油路连通。

7.根据权利要求1所述的燃烧室头部油气掺混器，其特征在于，所述主燃级旋流器为一级轴向旋流器。

8.根据权利要求1所述的燃烧室头部油气掺混器，其特征在于，燃油经过副油路和主油路分别进入预燃级组件和主燃级组件，在低工况下，预燃级组件单独供油，副油路中的燃油通过预燃级中心喷嘴进行初步雾化，进而在旋流气的作用下进行进一步的雾化；在大工况下，预燃级组件与主燃级组件同时工作，主油路中的燃油通过主燃级直喷喷嘴喷出，并通过主燃级旋流器进行雾化。

9.一种发动机燃烧室，包含上述权利要求1～8任一项所述的燃烧室头部油气掺混器，所述发动机为燃气涡轮发动机。

10.一种包括权利要求9所述的燃烧室的燃气涡轮发动机。