。
[0036]根据本实用新型的一方面，头部组件110可通过收缩的流道113与富油燃烧区120相接，如图1所示。第一旋流器111使通过它的空气产生旋流促进油和气在头部组件110下游的混合。这里，收缩的流道113保证了头部组件110出口气体流动的稳定，同时加速的气流可以使火焰离开第一旋流器111有一定的距离，以避免头部组件110温度太高引气喷嘴112结焦等问题。
[0037]进一步，从富油燃烧区120过渡到悴熄区130的流路是渐缩式的，换言之，富油燃烧区120的壁面121往悴熄区130的方向是渐缩的，渐缩式的流路保证了流动的加速特性，可以加快悴熄区130的掺混速度，有利于混合的均匀性。而且，富油燃烧区120出来的加速气流避免了悴熄空气回流到富油燃烧区120的可能。
[0038]根据本实用新型的一方面，第一旋流器111的外径D、旋流数SN以及富油燃烧区120的长度L之间存在一个优化的关系，即D*SN彡L彡1.2*D*SN。富油燃烧区120的长度不宜太短，太短了回流区会延伸到悴熄区130，从而影响悴熄的效果，同时回流作用会将部分悴熄区130的新鲜空气带回到富油燃烧区120从而影响富油燃烧区120的燃烧。当因回流作用带回的空气量大时有可能会使富油燃烧区120的燃烧变成化学恰当比的燃烧，增加了 N0X的生成量。
[0039]另一方面，富油燃烧区120的长度也不宜太长，太长了会导致富油燃烧区120的燃烧产物在富油燃烧区120停留的时间太长，另外富油燃烧区120的长度太长也将导致整个燃烧室的长度变长。
[0040]如图1所示，根据本实用新型的一方面，在火焰筒100的壁面上沿圆周设有多个第二旋流器123以用于进一步向火焰筒内吸入空气，所吸入的空气在悴熄区130位置与来自富油燃烧区120的燃烧产物混合。富油燃烧区120的燃烧产物在悴熄区130通过与新鲜空气的快速掺混后，形成贫油的混合物，并在贫油燃烧区140进行燃烧。
[0041]富油燃烧区120的燃烧产物与第二旋流器123的悴熄空气在悴熄区130进行掺混，为了能保证快速的掺混，第二旋流器123的旋向与第一旋流器111的旋向相反。另外，第二旋流器123的旋流数可设计为小于0.6，以保证在悴熄区130内不形成回流区。第二旋流器123出口的流道与燃烧室的轴向(如图中虚线所示)成25°至50°的角，可根据悴熄区130长度进行调节。
[0042]根据本实用新型的一方面，从悴熄区130过渡到贫油燃烧区140的流道134是渐扩式的流道，即衔接悴熄区130和贫油燃烧区140的火焰筒壁面是渐扩式的。贫油燃烧过程火焰稳定性较差，通过渐扩式的过渡段设计可以降低气流的速度，有利于贫油燃烧的稳定性。为了避免发生回火，悴熄区130过渡到贫油燃烧区140的渐扩流道134的扩张角可在30°至50°之间。
[0043]通过顺气流的悴熄方式，配合渐缩的流道，增加了悴熄射流的速度，提高快速混合特性。通过对富油燃烧区的改进设计保证了富油区与悴熄区在流动上的独立性，富油燃烧区的燃烧产物一旦进入悴熄区后就不会回流到富油燃烧区。在悴熄空气入口处设计旋流器可提高燃烧室悴熄空气的湍流度，促进快速掺混的混合均匀度。同时通过控制悴熄区旋流器的旋流数避免在悴熄区形成回流区，影响悴熄掺混的效果。从悴熄区过渡到贫油燃烧区的流道为渐扩式，可以降低进入贫油燃烧区的气流速度，有利于贫油燃烧的稳定性。
[0044]提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本实用新型的保护范围应当以所附权利要求为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本实用新型的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种富油悴熄贫油燃烧室，其特征在于，包括火焰筒和位于火焰筒前端的头部组件，空气和燃油从所述头部组件进入所述火焰筒，所述火焰筒自所述头部组件从上游至下游依次包括富油燃烧区、悴熄区和贫油燃烧区，所述头部组件包括第一旋流器以用于吸入空气，所述头部组件通过收缩的流道与所述火焰筒的富油燃烧区相接，且所述富油燃烧区的壁面往所述悴熄区方向是渐缩的。2.如权利要求1所述的富油悴熄贫油燃烧室，其特征在于，所述第一旋流器的旋流数SN、外径D、以及所述富油区的长度L之间存在以下关系D*SN彡L彡1.2*D*SN。3.如权利要求2所述的富油悴熄贫油燃烧室，其特征在于，所述第一旋流器的旋流数SN大于0.6。4.如权利要求1或2所述的富油悴熄贫油燃烧室，其特征在于，在所述火焰筒的壁面上沿圆周设有多个第二旋流器以用于进一步向所述火焰筒内吸入空气，所吸入的空气在所述悴熄区位置与来自所述富油燃烧区的燃烧产物混合。5.如权利要求4所述的富油悴熄贫油燃烧室，其特征在于，所述多个第二旋流器的旋向与所述第一旋流器的旋向相反。6.如权利要求4所述的富油悴熄贫油燃烧室，其特征在于，所述多个第二旋流器的旋流数应小于0.6。7.如权利要求4所述的富油悴熄贫油燃烧室，其特征在于，所述多个第二旋流器出口的流道与所述火焰筒的轴向成25°至50°的角。8.如权利要求1所述的富油悴熄贫油燃烧室，其特征在于，从所述悴熄区过渡到所述贫油燃烧区的流道是渐扩式的流道。9.如权利要求8所述的富油悴熄贫油燃烧室，其特征在于，从所述悴熄区过渡到所述贫油燃烧区的渐扩流道的扩张角介于30°至50°之间。10.如权利要求1所述的富油悴熄贫油燃烧室，其特征在于，在所述富油区、悴熄区以及贫油燃烧区的壁面上设有冷却孔以形成冷却气膜。
【专利摘要】本实用新型提供了一种富油焠熄贫油燃烧室，包括火焰筒和位于火焰筒前端的头部组件，空气和燃油从该头部组件进入该火焰筒，该火焰筒自该头部组件从上游至下游依次包括富油燃烧区、焠熄区和贫油燃烧区，该头部组件包括第一旋流器以用于吸入空气，该头部组件通过收缩的流道与该火焰筒的富油燃烧区相接，且该富油燃烧区的壁面往该焠熄区方向是渐缩的。
【IPC分类】F23R3/42, F23R3/12
【公开号】CN205026733
【申请号】CN201520631803
【发明人】徐康, 毛荣海
【申请人】中航商用航空发动机有限责任公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年8月20日