一种凹腔稳焰高原燃烧室

本发明涉及高原燃烧室，特别是涉及一种凹腔稳焰高原燃烧室。

背景技术：

1、燃烧室是燃料或推进剂在其中燃烧生成高温燃气的装置，是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备。燃料即在燃烧室燃烧，它是燃气涡轮发动机、冲压发动机、火箭发动机的重要部件。高原地区气候特点高原环境下气候呈现出“低压低氧”这一特征，表现为气压低，氧气少。因此，一般按照平原设计的微型涡喷发动机很难适应高原低压低氧环境。从高原低压低氧环境下燃料燃烧特性来看，其主要表现为燃烧速率慢、燃烧效率低等问题。涡喷发动机中使用航空煤油作为燃料，其含碳量比较高，若燃烧不充分，则需要通过增大供油量来保证功率输出，这样一方面将会增加碳颗粒生成，造成发动机中烟灰沉积和涡轮叶片损坏；另一方面，会增加排放污染物，影响人们健康生活。因此，为解决高原环境涡喷发动机燃烧室高效燃烧这一问题，需探寻燃烧室燃烧新结构。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种凹腔稳焰高原燃烧室，对燃料进行预热和破碎，利用凹腔驻定涡系结构来稳定火焰，能在较高进气速度下使燃料稳定、高效充分燃烧。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种凹腔稳焰高原燃烧室，包括扩压器、进气单元、火焰筒、点火器、出油单元和外壳，所述外壳由分隔板分为内腔和外腔，所述内腔内设有位于所述火焰筒前半段的燃烧腔，所述出油单元的进油道位于所述燃烧腔的后侧壁上，所述出油单元的出油道环绕设置在所述燃烧腔前侧壁，所述出油道通过若干l型喷油头与所述燃烧腔连通，所述燃烧腔的顶部设有所述进气单元的进气口，所述进气口内设有若干倾斜设置的导流片。

3、优选的，所述进油道与主进油管和副进油管连通，所述主进油管与所述副进油管分别位于所述进油道的两端。

4、优选的，所述喷油头的竖管末端中央与所述进气口末端中央处于同一轴线上，若干所述喷油头的竖管末端朝向所述燃烧腔后端。

5、优选的，所述进油道和所述出油道共同的长度与所述燃烧腔的侧壁长度相同。

6、优选的，所述导流片一侧与所述进气口侧壁连接，其另一侧与其余所述导流片的另一侧连接，相邻所述导流片之间为气体通道。

7、优选的，所述导流片竖截面为大开口的v型结构，其两侧壁之间的夹角为145-175°。

8、优选的，所述进气口与所述喷油头的数量相同。

9、优选的，所述导流片的末端与所述喷油头的横管处于同一水平面上。

10、因此，本发明采用上述结构，其有益效果为：

11、1、火焰筒设置有内外两个凹腔，利用凹腔驻定涡系结构来稳定火焰，能在较高进气速度下使燃料稳定、高效充分燃烧；

12、2、进油道位于燃烧腔外侧壁处，燃烧腔燃烧时产生的热量对进油道内的燃料进行预热，提高燃料进入燃烧腔后的燃烧效率；

13、3、导流板和喷油头位置的设置，进气口产生的旋转气流对燃料进行分裂破碎，提高燃料在燃料腔内的燃烧效率；

14、4、未燃烧完的燃料随气体进入外腔，气体在外腔处火焰筒形成的凹腔中形成旋涡，燃料在外腔处充分燃烧。

15、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种凹腔稳焰高原燃烧室，包括扩压器、进气单元、火焰筒、点火器、出油单元和外壳，其特征在于：所述外壳由分隔板分为内腔和外腔，所述内腔内设有位于所述火焰筒前半段的燃烧腔，所述出油单元的进油道位于所述燃烧腔的后侧壁上，所述出油单元的出油道环绕设置在所述燃烧腔前侧壁，所述出油道通过若干l型喷油头与所述燃烧腔连通，所述燃烧腔的顶部设有所述进气单元的进气口，所述进气口内设有若干倾斜设置的导流片。

2.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室，其特征在于：所述进油道与主进油管和副进油管连通，所述主进油管与所述副进油管分别位于所述进油道的两端。

3.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室，其特征在于：所述喷油头的竖管末端中央与所述进气口末端中央处于同一轴线上，若干所述喷油头的竖管末端朝向所述燃烧腔后端。

4.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室，其特征在于：所述进油道和所述出油道共同的长度与所述燃烧腔的侧壁长度相同。

5.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室，其特征在于：所述导流片一侧与所述进气口侧壁连接，其另一侧与其余所述导流片的另一侧连接，相邻所述导流片之间为气体通道。

6.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室，其特征在于：所述导流片竖截面为大开口的v型结构，其两侧壁之间的夹角为145-175°。

7.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室，其特征在于：所述进气口与所述喷油头的数量相同。

8.根据权利要求1所述的一种凹腔稳焰高原燃烧室，其特征在于：所述导流片的末端与所述喷油头的横管处于同一水平面上。

技术总结
本发明公开了一种凹腔稳焰高原燃烧室，包括扩压器、进气单元、火焰筒、点火器、出油单元和外壳，所述外壳由分隔板分为内腔和外腔，所述内腔内设有位于所述火焰筒前半段的燃烧腔，所述出油单元的进油道位于所述燃烧腔的后侧壁上，所述出油单元的出油道环绕设置在所述燃烧腔前侧壁，所述出油道通过若干L型喷油头与所述燃烧腔连通，所述燃烧腔的顶部设有所述进气单元的进气口，所述进气口内设有若干倾斜设置的导流片。本发明采用上述结构，对燃料进行预热和破碎，利用凹腔驻定涡系结构来稳定火焰，能在较高进气速度下使燃料稳定、高效充分燃烧。

技术研发人员：江平,王熙文,吴泽俊,曾琦,何小民,周志坛,胡晓安,孙海俊,盛志强,向鑫,熊思敏,杜钊,言林
受保护的技术使用者：南昌航空大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27