[发明专利]一种基于旋流器喷注的旋转爆震燃烧室有效
申请号: | 202110990039.2 | 申请日: | 2021-08-26 |
公开(公告)号: | CN113685843B | 公开(公告)日: | 2023-02-17 |
发明(设计)人: | 肖俊峰;王致程;王玮;高松;王峰;李晓丰;胡孟起 | 申请(专利权)人: | 华能国际电力股份有限公司;西安热工研究院有限公司 |
主分类号: | F23R3/38 | 分类号: | F23R3/38 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 闵岳峰 |
地址: | 100031 北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 旋流器喷注 旋转 燃烧室 | ||
1.一种基于旋流器喷注的环形旋转爆震燃烧室,其特征在于,包括氧化剂供给腔、燃料供给腔、旋流喷嘴和环形燃烧腔;
所述的氧化剂供给腔位于燃烧室头部,采用环腔形结构,氧化剂供给腔出口是沿周向均布的氧化剂供给孔,氧化剂供给孔的轴线方向与燃烧室轴线方向平行;
燃料供给腔位于燃烧室头部,燃料供给腔的圆弧面上布置了燃料供给孔,燃料供给孔的法线方向与燃烧室径向相同,燃料供给孔与旋流喷嘴之间通过燃料供给弯管连接;
环形燃烧腔位于旋流喷嘴出口一侧,由燃烧室外环和燃烧室内柱组成,燃烧室外环靠近内壁面一侧以及燃烧室内柱靠近外壁面一侧,均布置了气膜孔和冷却气体供给腔;
旋流喷嘴位于氧化剂供给孔中,其由旋流叶片、燃料喷注孔和旋流器燃料腔组成,旋流叶片位于氧化剂供给孔与旋流器燃料腔之间,旋流器燃料腔位于旋流叶片内侧,入口端面与燃料供给弯管连接,出口端面与旋流叶片出口端面平齐,燃料喷注孔位于旋流器燃料腔出口端面,沿周向均匀分布;
燃料供给弯管为空心圆管结构,与燃料供给孔连接的一端为入口段,其轴线方向与燃烧室径向一致;与旋流器燃料腔连接的一端为出口段,其轴线方向与燃烧室轴向一致,入口段与出口段之间采用1/4圆弧过渡,燃料供给弯管的直圆管段长度大于10倍的圆管外径;
每个旋流喷嘴上均包含10个旋流叶片,沿周向均匀分布,旋流叶片入口段进行倒圆角处理,旋流叶片入口段两侧壁面均为平面,为实现气流的旋流流动,旋流叶片出口段两侧壁面则为圆弧面,且圆弧面出口方向与燃烧室轴向呈30°夹角,为防止气流在叶片尾缘处形成回流区,造成气体的流动损失,旋流叶片尾缘的厚度接近于0;
气膜孔分别布置在燃烧腔外壁面和燃烧腔内壁面上,沿燃烧腔轴向均布有8列,沿周向均布了30排,即燃烧腔外壁面和燃烧腔内壁面上均分布了240个气膜孔,气膜孔的轴线方向与燃烧室轴向的夹角为30°。
2.根据权利要求1所述的一种基于旋流器喷注的环形旋转爆震燃烧室,其特征在于,氧化剂供给孔为直圆孔结构,为减小气流在直圆孔入口处的流动损失,入口处壁面进行了导圆角处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于旋流器喷注的环形旋转爆震燃烧室,其特征在于,旋流喷嘴与氧化剂供给孔的配合方式为过渡配合。
4.根据权利要求1所述的一种基于旋流器喷注的环形旋转爆震燃烧室,其特征在于,燃烧室外环采用圆环形结构,燃烧室内环采用圆柱形结构。
5.根据权利要求1所述的一种基于旋流器喷注的环形旋转爆震燃烧室,其特征在于,燃料喷注孔轴线方向与燃烧室轴向的夹角为45°。
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