超声速喷灯的气体燃烧器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种超声速喷灯的气体燃烧器，包括：身部燃烧器（10），具有燃烧室（11），燃烧室（11）具有第一进气口（12）和第一排气口（13）；点火装置（20），设置在身部燃烧器（10）上；气体燃烧器还包括：头部注射器（30），设置在身部燃烧器（10）上并且位于第一进气口（12）处，头部注射器（30）包括氧气喷射口（31）、空气喷射口（32）和第一燃料喷射口（33），氧气喷射口（31）、空气喷射口（32）和第一燃料喷射口（33）均朝向燃烧室（11）。本发明的气体燃烧器能够更方便地控制经燃烧室喷出的气体温度。
【专利说明】超声速喷灯的气体燃烧器
【技术领域】
[0001]本发明涉及喷灯【技术领域】，具体而言，涉及一种超声速喷灯的气体燃烧器。
【背景技术】
[0002]目前，现有技术中的超声速喷灯主要依靠气态燃料与高温气体接触并自燃以产生超声速火焰，高温气体的温度对超声速火焰的影响比较大。高温气体是在气体燃烧器内形成的，气态燃料、氧气以及空气三者在气体燃烧器的燃烧室内混合并点燃而形成的，具体过程如下，氧气和空气在独立与燃烧室的混合腔内混合，然后由混合腔通入燃烧室，与此同时，气态燃料也通入燃烧室，启动燃烧室内的点火器使得燃烧室内的混合气燃烧并形成高温气体，该高温气体从燃烧室的超声速喷射口喷出。之所以向燃烧室内通入空气是为使得随后生成的高温气体中氧气含量与空气中氧气含量基本一致，为后续的超声速火焰的研究提供基础。在上述过程中，氧气与气态燃料的流量决定了高温气体的温度范围，但是，由于氧气和空气在进入燃烧室之前已经混合，因此，调节燃烧室内的氧气流量比较困难，进而无法控制高温气体的温度，影响最后形成的超声速火焰的性能。
[0003]此外，通过在燃烧室内穿设燃料喷管，燃料喷管喷出的燃料气体与高温气体的朝向相同，进而生成超声速火焰。由于燃烧室内温度很高，这样，燃料喷管位于燃烧室内的部分的外表面容易被烧坏。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种方便控制经燃烧室喷出的气体温度的超声速喷灯的气体燃
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种超声速喷灯的气体燃烧器，包括:身部燃烧器，具有燃烧室，燃烧室具有第一进气口和第一排气口 ；点火装置，设置在身部燃烧器上；气体燃烧器还包括:头部注射器，设置在身部燃烧器上并且位于第一进气口处，头部注射器包括氧气喷射口、空气喷射口和第一燃料喷射口，氧气喷射口、空气喷射口和第一燃料喷射口均朝向燃烧室。
[0006]进一步地，头部注射器还包括:氧气流道，与氧气喷射口相连通；第一燃料流道，与第一燃料喷射口相连通，在第一进气口到第一排气口的方向上，氧气流道与第一燃料流道之间的距离逐渐收缩。
[0007]进一步地，头部注射器还包括:空气流道，与空气喷射口相连通；第一燃料流道，与第一燃料喷射口相连通，在第一进气口到第一排气口的方向上，空气流道与第一燃料流道之间的距离逐渐收缩。
[0008]进一步地，空气喷射口的数量大于两个，多个空气喷射口的设置位置呈环形分布，第一燃料喷射口以及氧气喷射口均位于该环形分布所围成的区域内。
[0009]进一步地，第一进气口和第一排气口同轴设置，第一燃料流道与第一排气口同轴设置。[0010]进一步地，头部注射器还包括:氧气腔，与氧气喷射口相连通；空气腔，与空气喷射口相连通。
[0011]进一步地，本发明的超声速喷灯的气体燃烧器还包括燃料喷射器，设置在身部燃烧器上并且位于第一排气口处，燃料喷射器包括:超声速喷管，具有第二进气口和第二排气口，第二进气口对应第一排气口，第二燃料喷射口，与第二排气口的朝向相同。
[0012]进一步地，第二燃料喷射口为偶数个，偶数个第二燃料喷射口两两对称设置，第二排气口位于两个对称设置的第二燃料喷射口之间，各第二燃料喷射口均为弧形开口。
[0013]进一步地，燃料喷射器包括:第二燃料流道，与第二燃料喷射口相连通，在第二进气口到第二排气口的方向上，第二燃料流道与第二进气口和第二排气口形成的轴线的距离逐渐收缩。
[0014]进一步地，头部注射器还包括:耐高温面板，封堵第一进气口，氧气喷射口、空气喷射口以及第一燃料喷射口形成在耐高温面板上。
[0015]应用本发明的技术方案，氧气经氧气喷射口以及第一进气口进入燃烧室内，同理，空气经空气喷射口以及第一进气口进入燃烧室内，气态燃料经第一燃料喷射口以及第一进气口进入燃烧室内，这样，氧气、空气以及气态燃料在燃烧室内混合。通过启动点火装置使得燃烧室内的混合气体燃烧并形成高温气体，该高温气体经第一排气口排出燃烧室。由于氧气、空气以及气态燃料在燃烧室内才开始混合，因此，能够很方便地控制通入燃烧室内的氧气和气态燃料的流量，进而控制氧气与气态燃料在燃烧室内的含量百分比，进一步控制经点燃后的气体的温度。由上述分析可知，本发明的气体燃烧器能够更方便地控制经燃烧室喷出的气体温度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017]图1示出了根据本发明的超声速喷灯的气体燃烧器的实施例的结构示意图；
[0018]图2示出了图1的气体燃烧器的纵向剖视示意图；
[0019]图3示出了图1的气体燃烧器的头部注射器的仰视示意图；
[0020]图4示出了图1的气体燃烧器的头部注射器的纵向剖视示意图；以及
[0021]图5示出了图1的气体燃烧器的燃料喷射器的纵向剖视示意图。
[0022]其中，上述图中的附图标记如下:
[0023]10、身部燃烧器；11、燃烧室；12、第一进气口 ；13、第一排气口 ；20、点火装置；30、
头部注射器；31、氧气喷射口 ；32、空气喷射口 ；33、第一燃料喷射口 ；34、氧气流道；35、第一燃料流道；36、空气流道；37、氧气腔；38、空气腔；40、燃料喷射器；41、超声速喷管；42、第二进气口 ；43、第二排气口 ；44、第二燃料喷射口 ；45、第二燃料流道；46、第二燃料腔；47、第二基体；51、耐高温面板；52、第一基体；53、第一盖板；55、主盖板；57、第一燃料喷管。
【具体实施方式】
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。[0025]如图1、图2和图4所示，本实施例的超声速喷灯的气体燃烧器包括身部燃烧器
10、点火装置20和头部注射器30。身部燃烧器10具有燃烧室11，燃烧室11具有第一进气口 12和第一排气口 13。点火装置20设置在身部燃烧器10上，用于给燃烧室11内的混合气体提供点火。头部注射器30设置在身部燃烧器10上并且位于第一进气口 12处，头部注射器30包括氧气喷射口 31、空气喷射口 32和第一燃料喷射口 33，氧气喷射口 31、空气喷射口 32和第一燃料喷射口 33均朝向燃烧室11。点火装置20优选为火花塞。
[0026]应用本实施例的超声速喷灯的气体燃烧器，氧气经氧气喷射口 31以及第一进气口 12进入燃烧室11内，同理，空气经空气喷射口 32以及第一进气口 12进入燃烧室11内，气态燃料经第一燃料喷射口 33以及第一进气口 12进入燃烧室11内，这样，氧气、空气以及气态燃料在燃烧室11内混合。通过启动点火装置20使得燃烧室11内的混合气体燃烧并形成高温气体，该高温气体经第一排气口 13排出燃烧室11。由于氧气、空气以及气态燃料在燃烧室11内才开始混合，因此，能够很方便地控制通入燃烧室11内的氧气和气态燃料的流量，进而控制氧气与气态燃料在燃烧室11内的含量百分比，进一步控制经点燃后的气体的温度。由上述分析可知，本实施例的气体燃烧器能够更方便地控制经燃烧室11喷出的气体温度。该气态燃料可以是乙烯或氢气等。
[0027]如图3和图4所示，在本实施例中，头部注射器30还包括氧气流道34和第一燃料流道35。氧气流道34与氧气喷射口 31相连通，并且氧气喷射口 31位于氧气流道34和第一排气口 13之间，这样，氧气经氧气流道34从氧气喷射口 31喷入燃烧室11内，氧气流道34起到导向的作用。第一燃料流道35与第一燃料喷射口 33相连通，同理，第一燃料喷射口 33位于第一燃料流道35和第一排气口 13之间。在第一进气口 12到第一排气口 13的方向上(即混合气体在燃烧室11的流向)，氧气流道34与第一燃料流道35之间的距离逐渐收缩。这样，经第一燃料喷射口 33喷出的燃料与经氧气喷射口 31喷出的氧气与彼此靠近，并且形成气体对撞以加快氧气与燃料的混合，同时客观上也加快了与空气的混合。气体混合越均匀，该气体燃烧的更充分并且从第一排气口 13喷出的混合气体越均匀。氧气流道34与氧气喷射口 31的数量相等并且一一对应。氧气喷射口 31优选为两个，第一燃料喷射口33位于两个氧气喷射口 31之间。
[0028]如图3和图4所示，在本实施例中，头部注射器30还包括空气流道36。空气流道36与空气喷射口 32相连通，并且空气喷射口 32位于空气流道36和第一排气口 13之间，空气经空气流道36从空气喷射口 32喷入燃烧室11内。在第一进气口 12到第一排气口 13的方向上，空气流道36与第一燃料流道35之间的距离逐渐收缩。这样，经第一燃料喷射口33喷出的燃料与经空气喷射口 32喷出的空气与彼此靠近，并且形成气体对撞以加快空气与燃料的混合，进一步加快了燃料与氧气的混合，此外，即使氧气流道34与第一燃料流道35相互平行，在空气与燃料形成气体对撞的情况下，客观上也加快了燃料与氧气的混合。空气流道36与空气喷射口 32的数量相等并且——对应。
[0029]如图4所示，在本实施例中，空气喷射口 32的数量为六个，多个空气喷射口 32的设置位置呈环形分布，也就是说，相邻两个空气喷射口 32的中心连线形成六边形。第一燃料喷射口 33以及氧气喷射口 31均位于该环形分布所围成的区域内。这样，即使氧气流道34与第一燃料流道35相互平行，空气会同时与燃料和氧气形成气体对撞，加快三种气体的混合。空气喷射口 32的数量大于两个即可，例如，空气喷射口 32的数量为三个即可形成三角形分布。优选地，空气喷射口 32的数量为偶数，并且多个空气喷射口 32彼此间隔均匀，这样，以第一燃料喷射口 33为中心对称的三对空气喷射口 32喷出的空气会形成对撞，加速气体的混合。在本实施例中，多个空气喷射口 32彼此独立，当然，作为可行的实施方式，多个空气喷射口 32相连通并且形成第一环形开口。
[0030]如图2所示，在本实施例中，第一进气口 12和第一排气口 13同轴设置，第一燃料流道35与第一排气口 13同轴设置。这样，混合之后的气体会沿直线流动并最终从第一排气口 13喷出，保证了混合气体喷出之后的均匀性。
[0031]如图4所示，在本实施例中，头部注射器30还包括氧气腔37和空气腔38。氧气腔37与氧气喷射口 31相连通，氧气喷射口 31位于氧气腔37和第一排气口 13之间，氧气在氧气腔37内得到缓冲再经氧气喷射口 31喷入燃烧室11内，氧气腔37起到稳压的作用。此外，氧气腔37通过氧气流道34与氧气喷射口 31相连通。空气腔38与空气喷射口 32相连通，空气喷射口 32位于空气腔38和第一排气口 13之间，空气腔38通过空气流道36与空气喷射口 32相连通。氧气腔37与空气腔38均为环形腔，以便氧气腔37与多个氧气喷射口 31相连通，并且以便空气腔38与多个空气喷射口 32相连通使得氧气和空气分均匀地喷入燃烧室11内。
[0032]如图1和图2所示，本实施例的超声速喷灯的气体燃烧器还包括燃料喷射器40，燃料喷射器40设置在身部燃烧器10上并且位于第一排气口 13处。从第一排气口 13喷出的高温混合气体进入燃料喷射器40内。如图5所示，燃料喷射器40包括超声速喷管41和第二燃料喷射口 44，超声速喷管41具有第二进气口 42和第二排气口 43，第二进气口 42对应第一排气口 13。高温混合气体经第二进气口 42进入并从第二排气口 43喷出形成超声速气体。第二燃料喷射口 44与第二排气口 43的朝向相同。当经第二燃料喷射口 44喷出的燃料(可以乙烯或氢气等)与经第一排气口 13喷出的高温混合气体接触后形成超声速火焰。由于第二燃料喷射口 44与第二排气口 43均开设在燃料喷射器40上，避免了现有技术中燃料喷管位于燃烧室内的部分的外表面容易被烧坏的情况。
[0033]如图1所示，在本实施例中，第二燃料喷射口 44为四个，四个第二燃料喷射口 44两两对称设置，第二排气口 43位于两个对称设置的第二燃料喷射口 44之间，各第二燃料喷射口 44均为弧形开口。弧形开口使得喷出燃料呈弧形，为后续的光学实验提供基础，使实验结果更准确。此外，各弧形开口的连线形成圆环。第二燃料喷射口 44不限于四个，第二燃料喷射口 44为偶数个，偶数个第二燃料喷射口 44两两对称设置，第二排气口 43位于两个对称设置的第二燃料喷射口 44之间。在本实施例中，多个第二燃料喷射口 44彼此独立，当然，作为可行的实施方式，多个第二燃料喷射口 44相连通并且形成第二环形开口。
[0034]如图5所示，在本实施例中，燃料喷射器40包括第二燃料流道45，第二燃料流道45与第二燃料喷射口 44相连通，在第二进气口 42到第二排气口 43的方向上，第二燃料流道45与第二进气口 42和第二排气口 43形成的轴线的距离逐渐收缩。经第二燃料喷射口44喷出的燃料会朝向经第二进气口 42喷出的高温混合气体汇聚，以产生的抬举超声速火焰，也就是说，超声速火焰靠近燃料喷射器40的部分比较小，降低高温对燃料喷射器40造成的损坏。此外，燃料与高温混合气体剪切混合，使得超声速火焰更稳定。
[0035]如图4所示，在本实施例中，头部注射器30还包括耐高温面板51，耐高温面板51封堵第一进气口 12，氧气喷射口 31、空气喷射口 32以及第一燃料喷射口 33形成在耐高温面板51上。耐高温面板51起到热防护的作用，能够防止燃烧室11内经燃烧的高温气体对头部注射器30的其他部分的损坏。
[0036]如图4所不,在本实施例中，头部注射器30还包括第一基体52、第一盖板53和主盖板55，主基体具有相对的第一端面(图中未标注)和第二端面(图中未标注)，第一端面上述开设有第一凹槽，第二端面上开设有第二凹槽，第一盖板53固定在第一端面上并与第一凹槽形成氧气腔37,主盖板55固定在第二端面并与第二凹槽形成空气腔38。上述结构简单，安装方便，简化了氧气腔37以及空气腔38的加工过程。此外，耐高温面板51固定在主盖板55上,主盖板55位于第一基体52和耐高温面板51之间。
[0037]如图4所示，在本实施例中，头部注射器30还包括第一燃料喷管57，第一基体52、第一盖板53和主盖板55均具有穿设第一燃料喷管57的第一安装孔，第一燃料喷管57的设置位置对应第一燃料流道35和第一燃料喷射口 33。
[0038]如图5所示，在本实施例中，燃料喷射器40还包括第二燃料腔46，第二燃料腔46与第二燃料喷射口 44相连通，这样，第二燃料腔46起到稳压的作用，使得从第二燃料喷射口 44喷出的燃料更稳定。第二燃料腔46通过第二燃料流道45与第二燃料喷射口 44相连通。第二燃料腔46为环形腔。
[0039]如图5所示，在本实施例中，燃料喷射器40还包括第二基体47，第二基体47具有穿设超声速喷管41的第二安装孔，第二基体47上开设有第三凹槽，第三凹槽与超声速喷管41形成第二燃料腔46。
[0040]在本实施例中，身部燃烧器还包括第一冷却腔，第一冷却腔具有第一进料口和第一出料口，燃烧室设置在第一冷却腔所围成的空间内。第一冷却腔优选为环形腔。由于燃烧室设置在第一冷却腔所围成的空间内，因此，冷却液例如冷却水或冷却气体可以经第一进料口进入第一冷却腔内以降低身部燃烧器的靠近燃烧室的部分的温度，完成冷却任务的冷却液或冷却气体经第一出料口排出第一冷却腔并为新进入第一冷却腔内的冷却液或冷却气体提供空间。由上述分析可知,本实施例的气体燃烧器能够降低由燃烧室内生成的高温气体所造成的损坏。
[0041]在本实施例中，燃烧室具有扩张段和第一收缩段，扩张段的流通截面积大于第一收缩段的流通截面积，也就是说，同样流量的气体，在扩张段流通的速度小于在第一收缩段流通的速度。第一收缩段位于扩张段和第一进气口之间，点火装置设置在扩张段上。由上述内容可知，气体经第一收缩段进入扩张段之后，该气体的速度会变慢并且在扩张段内被点火装置点燃，位于扩张段的气体会燃烧的充分，使得高温气体的温度能容易被控制，从第一排气口喷出的高温气体更均匀。上述结构尤其适用于长时间工作的气体燃烧器。
[0042]在本实施例中，燃烧室还具有第二收缩段，第二收缩段的流通截面积小于扩张段的流通截面积，并且扩张段位于第二收缩段和第一收缩段之间，设置第二收缩段能够提高经燃烧后的高温气体从第一排气口排出的速度，使之后形成稳定的火焰更稳定。
[0043]在本实施例中，身部燃烧器还包括内壳和外壳。内壳形成燃烧室。外壳套设在内壳上并与该内壳间隙配合，内壳与外壳之间的间隙形成第一冷却腔。通过内壳和外壳的连接即可很方便的形成第一冷却腔，简化了第一冷却腔的制造过程。此外，第一进料口和第一出料口设置在外壳上。
[0044]在本实施例中，第一冷却腔内设置有第一导流部，第一导流部包括多个彼此平行并且间隔排列的第一凸起，相邻两个第一凸起之间形成第一导流槽，各第一导流槽均在第一进气口到第一排气口的方向上延伸。这样，第一导流槽对进入第一冷却腔内的冷却流体起到导流的作用，使该冷却流体沿第一进气口到第一排气口的方向流动，能够起到更好的冷却作用。第一凸起设置在内壳上，第一凸起的高度小于内壳与外壳之间的间隙的宽度，这样，冷却流体可以沿垂直于第一导流槽的延伸方向流动。在本实施例中，第一导流部优选为多个，多个第一导流部在第一进气口到第一排气口的方向上间隔设置。这样，增加了冷去流体的对撞，使得冷去流体的温度更均匀，提高其吸热效果。
[0045]在本实施例中，第一进料口为多个，多个第一进料口环绕第一进气口等间隔的设置。这样，进入第一冷却腔的流体更均匀，并且形成对撞降低流速，提高冷却效果。第一出料口为多个，多个第一出料口环绕第一排气口等间隔的设置。
[0046]在本实施例中，头部注射器还包括第二冷却腔，第二冷却腔的设置位置对应第一进气口，第二冷却腔具有第二进料口和第二出料口。头部注射器用于将各种气体喷入燃烧室内，由于头部注射器与身部燃烧器相接触，因此，燃烧室内高温气体也会对头部注射器产生损坏。经第二进料口进入第二冷却腔内冷却流体会有针对性地冷却对应第一进气口的部分,这样,能够有效地降低燃烧室内高温气体也会对头部注射器产生的损坏,提高气体燃烧器的使用寿命。
[0047]在本实施例中，第二冷却腔内设置有第二导流部，第二导流部包括多个彼此平行并且间隔排列的第二凸起，相邻两个第二凸起之间形成第二导流槽，第二导流槽是以第一燃料喷射口为圆心的弧形槽。弧形槽可以减缓冷却流体的流动并且充分利了第二冷却腔内空间，提高冷却流体的利用率，使冷却流体能够充分吸收高温气体的热量，进一步降低头部注射器由高温气体造成的损坏。优选地，第二导流部为两个，氧气喷射口、空气喷射口以及第一燃料喷射口均位于该第二导流部之间。优选地，连接板上设置有第三凹槽，第三凹槽与主盖板形成第二冷却腔，并且第二凸起设置在连接板上，第二凸起的高度小于第三凹槽的槽深。
[0048]在本实施例中，燃料喷射器还包括第三冷却腔。第三冷却腔具有第三进料口和第三出料口，第三冷却腔环绕设置在第二进气口和第二排气口之间的通道外。经第三进料口进入第三冷却腔内的冷却流体对在第二进气口和第二排气口之间的通道进行冷却，这样，能够有效降低高温气体对燃料喷射器造成的损坏。
[0049]在本实施例中，第三冷却腔内设置有第三导流部，第三导流部包括多个彼此平行并且间隔排列的第三凸起，相邻两个第三凸起之间形成第三导流槽，各第三导流槽均在第二进气口到第二排气口的方向上延伸。第三导流槽对冷却流体起到引流的作用，改善了降温效果。
[0050]本实施例的气体燃烧器还包括颈部掺混器。颈部掺混器设置在身部燃烧器上并且位于第一进气口处，颈部掺混器位于身部燃烧器和头部注射器之间。颈部掺混器具有第一气体通道，第一气体通道通过第一进气口与燃烧室相连通，颈部掺混器上设置有多个朝向第一进气口的气体第一喷口，多个气体第一喷口的设置位置呈环形分布，第一气体通道位于多个气体第一喷口所围成的区域内。由于颈部掺混器上设置有多个朝向第一进气口的气体第一喷口，并且多个气体第一喷口的设置位置呈环形分布，这样，经多个气体第一喷口喷出的气体形成环形气膜。第一气体通道位于多个气体第一喷口所围成的区域内，这样，经多个气体第一喷口喷出的气体所形成的环形气膜保护了燃烧室的内壁，使得燃烧后形成的高温气体不会与燃烧室的内壁直接接触，而是先与上述气膜接触，气膜能够有效阻挡该高温气体。由上述分析可知,本实施例的气体燃烧器能够降低由燃烧室内生成的高温气体所造成的损坏。
[0051]作为可行的实施方式，多个气体第一喷口彼此连通并形成环形喷口。经环形喷口喷出的气体所形成的气膜更均匀，能够进一步阻挡燃烧后形成的高温气体，进一步保护了燃烧室的内壁。
[0052]在本实施例中，颈部掺混器上设置有多个朝向第一气体通道的内部的气体第二喷口，多个气体第二喷口的设置位置呈环形分布，颈部掺混器上设置有多个气体流道，多个气体流道与多个气体第二喷口一一对应连通，各气体流道的轴线偏离第一气体通道的轴线。由于各气体流道的轴线偏离第一气体通道的轴线，因此，经气体流道从气体第二喷口喷出的气体会在第一气体通道的内壁上形成气膜，这样，使得燃烧室内部燃烧后形成的高温气体不会与第一气体通道的内壁直接接触，而是先与上述气膜接触，气膜能够有效阻挡该高温气体。由此可知，上述结构的颈部掺混器能够保护自身免受高温气体的损坏。
[0053]在本实施例中，颈部掺混器上设置有气体腔，气体腔与多个气体第一喷口均连通，气体第一喷口位于气体腔和燃烧室之间，气体在气体腔内得到缓冲再经气体第一喷口喷入燃烧室内，气体腔起到稳压的作用。此外，气体腔与多个气体流道均连通，气体流道位于气体腔和气体第二喷口之间。从气体第一喷口以及气体第二喷口喷出的气体优选为空气。
[0054]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种超声速喷灯的气体燃烧器，包括: 身部燃烧器(10 )，具有燃烧室(11)，所述燃烧室(11)具有第一进气口( 12 )和第一排气口(13)； 点火装置(20 )，设置在所述身部燃烧器(10 )上； 其特征在于，所述气体燃烧器还包括: 头部注射器(30)，设置在所述身部燃烧器(10)上并且位于所述第一进气口( 12)处，所述头部注射器(30)包括氧气喷射口(31)、空气喷射口(32)和第一燃料喷射口(33)，所述氧气喷射口( 31)、空气喷射口( 32)和第一燃料喷射口( 33)均朝向所述燃烧室(11)。
2.根据权利要求1所述的气体燃烧器，其特征在于，所述头部注射器(30)还包括: 氧气流道(34)，与所述氧气喷射口(31)相连通； 第一燃料流道(35)，与所述第一燃料喷射口(33)相连通，在所述第一进气口( 12)到所述第一排气口(13)的方向上，所述氧气流道(34)与所述第一燃料流道(35)之间的距离逐渐收缩。
3.根据权利要求1所述的气体燃烧器，其特征在于，所述头部注射器(30)还包括: 空气流道(36)，与所述空气喷射口(32)相连通； 第一燃料流道(35)， 与所述第一燃料喷射口(33)相连通，在所述第一进气口(12)到所述第一排气口(13)的方向上，所述空气流道(36)与所述第一燃料流道(35)之间的距离逐渐收缩。
4.根据权利要求3所述的气体燃烧器，其特征在于，所述空气喷射口(32)的数量大于两个，多个所述空气喷射口(32)的设置位置呈环形分布，所述第一燃料喷射口(33)以及所述氧气喷射口(31)均位于该环形分布所围成的区域内。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的气体燃烧器，其特征在于，所述第一进气口(12)和所述第一排气口( 13)同轴设置，所述第一燃料流道(35)与所述第一排气口( 13)同轴设置。
6.根据权利要求1所述的气体燃烧器，其特征在于，所述头部注射器(30)还包括: 氧气腔(37 )，与所述氧气喷射口( 31)相连通； 空气腔(38)，与所述空气喷射口(32)相连通。
7.根据权利要求1所述的气体燃烧器，其特征在于，还包括燃料喷射器(40)，设置在所述身部燃烧器(10)上并且位于所述第一排气口(13)处，所述燃料喷射器(40)包括: 超声速喷管(41)，具有第二进气口(42)和第二排气口(43)，所述第二进气口(42)对应所述第一排气口( 13), 第二燃料喷射口( 44 )，与所述第二排气口( 43 )的朝向相同。
8.根据权利要求7所述的气体燃烧器，其特征在于，所述第二燃料喷射口(44)为偶数个，所述偶数个第二燃料喷射口(44)两两对称设置，所述第二排气口(43)位于两个对称设置的所述第二燃料喷射口(44)之间，各所述第二燃料喷射口(44)均为弧形开口。
9.根据权利要求7所述的气体燃烧器，其特征在于，所述燃料喷射器(40)包括: 第二燃料流道(45 )，与所述第二燃料喷射口( 44 )相连通，在所述第二进气口( 42 )到所述第二排气口(43)的方向上，所述第二燃料流道(45)与所述第二进气口(42)和所述第二排气口(43)形成的轴线的距离逐渐收缩。
10.根据权利要求1所述的气体燃烧器，其特征在于，所述头部注射器(30)还包括:耐高温面板(51)，封堵所述第一进气口(12)，所述氧气喷射口(31)、空气喷射口(32)以及第一燃料喷射口(33`)形成在所述耐高温面板(51)上。
【文档编号】F23D14/20GK103822209SQ201410089801
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】孙明波, 吴锦水, 汪洪波, 喻清, 梁剑寒 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学