本發(fā)明涉及航空發(fā)動機，具體涉及一種環(huán)渦-預蒸發(fā)燃燒室。

背景技術：

1、隨著航空產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，航空發(fā)動機的運行環(huán)境越來越復雜，就需要燃燒室適用不同的工況，在一些惡劣的工況下，燃燒室需要更高的點火起動特性和工作特性，現(xiàn)有的燃燒室分為蒸發(fā)管環(huán)形燃燒室和多旋流環(huán)形燃燒室，蒸發(fā)管環(huán)形燃燒室由于需要對蒸發(fā)管內(nèi)的油氣混合物進行加熱，主要靠空氣的氣動力霧化形成液滴，然后進入火焰筒內(nèi)在火焰筒內(nèi)殘余燃氣的加熱作用下蒸發(fā)燃燒，但在一些比較惡劣的工況下，蒸發(fā)管內(nèi)燃油蒸發(fā)率較低，進而會影響燃燒室的點火起動特性；多旋流環(huán)形燃燒室主要是通過渦流器生成在燃燒室全環(huán)周向多個獨立的旋流，并利用多級渦流器的結構形式穩(wěn)定和組織燃燒，再利用離心噴嘴霧化液態(tài)燃油，使微小液滴在旋流作用下進一步霧化，從而進入火焰筒后在點火器作用下迅速蒸發(fā)并與空氣混合燃燒，但這種燃燒室往往需要采用復雜的旋流器和雙油路離心噴嘴等結構進行輔助，進而導致增加了燃燒室的設計制造成本。

技術實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中由于現(xiàn)有的燃燒室點火起動較慢、惡劣工況下燃燒室點火不成功而導致影響發(fā)動機的使用的缺陷。

2、為此，本發(fā)明提供了一種環(huán)渦-預蒸發(fā)燃燒室，包括：

3、機匣組件，設置有內(nèi)腔，內(nèi)腔設置有進氣口；

4、火焰筒組件，設置在內(nèi)腔內(nèi)，且與所述機匣組件的進氣口連通；所述火焰筒組件內(nèi)設置有點火電嘴；所述火焰筒組件內(nèi)形成環(huán)渦結構；

5、供油組件，設置在所述機匣組件上；所述供油組件用于提供燃油；

6、蒸發(fā)管，所述蒸發(fā)管的進口端與所述供油組件的出口端連通，所述蒸發(fā)管的出口端與所述火焰筒組件的內(nèi)部連通；所述蒸發(fā)管將液態(tài)燃油蒸發(fā)形成氣態(tài)燃油后，將氣態(tài)燃油與空氣混合形成油氣混合物；

7、從所述進氣口進入的空氣與所述油氣混合物在所述火焰筒組件內(nèi)形成混合氣流，所述混合氣流在環(huán)渦結構上流動時形成環(huán)渦流場；在所述環(huán)渦流場的作用下，所述混合氣流與所述點火電嘴多次接觸。

8、可選地，所述火焰筒組件包括：

9、火焰筒外殼，設置在所述內(nèi)腔中，且與所述機匣組件連接，所述火焰筒外殼設置有所述蒸發(fā)管；

10、火焰筒頭部，設置在所述火焰筒外殼上，所述火焰筒頭部與所述機匣組件的進氣口連通；所述火焰筒頭部內(nèi)設置有點火電嘴；所述火焰筒頭部呈環(huán)渦結構；

11、火焰筒內(nèi)殼，一端與所述火焰筒頭部連接，另一端與所述機匣組件連接。

12、可選地，所述火焰筒頭部設置有環(huán)渦片，所述環(huán)渦片設置有多排，且多排環(huán)渦片形成所述環(huán)渦結構。

13、可選地，所述環(huán)渦片覆蓋部分所述火焰筒頭部。

14、可選地，所述環(huán)渦片僅覆蓋所述火焰筒頭部的一半?yún)^(qū)域，且一部分環(huán)渦片靠近所述火焰筒外殼，另一部分靠近所述火焰筒內(nèi)殼，使所有的環(huán)渦片交錯排布。

15、可選地，單個所述環(huán)渦片的圓弧長度與所述火焰筒頭部的圓弧長度之比小于60％。

16、可選地，所述火焰筒頭部還設置有進氣孔，所述進氣孔與所述機匣組件的進氣口連通；所述進氣孔設置有多排，多排進氣孔交錯分布；所述進氣孔與所述環(huán)渦片對應設置。

17、可選地，所述蒸發(fā)管分成多個蒸發(fā)支管，所述蒸發(fā)支管斜插入所述火焰筒組件內(nèi)，使得從所述蒸發(fā)管噴出的油氣混合物沿環(huán)渦結構的切向進入火焰筒組件；多個蒸發(fā)支管圍繞火焰筒外殼周向均勻分布。

18、可選地，所述火焰筒內(nèi)殼設置有內(nèi)殼主燃孔和內(nèi)殼摻混孔，所述內(nèi)殼主燃孔設置在所述火焰筒內(nèi)殼靠近所述火焰筒頭部的一端，所述內(nèi)殼摻混孔設置在所述火焰筒內(nèi)殼遠離所述火焰筒頭部的一端。

19、可選地，所述火焰筒外殼與所述火焰筒頭部的連接處設置有外殼氣膜孔，所述火焰筒內(nèi)殼與所述火焰筒頭部的連接處設置有內(nèi)殼氣膜孔，所述外殼氣膜孔和所述內(nèi)殼氣膜孔適于所述火焰筒外殼和所述火焰筒內(nèi)殼壁面上形成空氣膜，防止火焰筒壁面燒蝕。

20、可選地，所述火焰筒組件還包括：

21、排氣彎管，設置在所述火焰筒外殼和所述火焰筒內(nèi)殼上，所述排氣彎管適于對燃燒后的油氣混合物進行排出。

22、可選地，所述排氣彎管包括：

23、第一彎管，設置在所述火焰筒外殼上，且與所述機匣組件連接；

24、第二彎管，設置在所述火焰筒內(nèi)殼上，且與所述機匣組件連接。

25、可選地，所述機匣組件包括：

26、燃燒室外機匣；

27、燃燒室內(nèi)機匣，與燃燒室外機匣連接；

28、擴壓器機匣，設置在所述燃燒室外機匣和所述燃燒室內(nèi)機匣上，所述擴壓器機匣適于安裝擴壓器。

29、可選地，所述供油組件包括：

30、供油噴嘴，設置在所述燃燒室外機匣上，所述供油噴嘴的出口端伸入到所述蒸發(fā)管進口內(nèi)；

31、起動噴嘴，設置在所述燃燒室外機匣上，所述起動噴嘴的出口端穿過所述火焰筒外殼伸入到火焰筒內(nèi)。

32、可選地，所述供油噴嘴包括：

33、安裝座，設置在所述燃燒室外機匣上；

34、供油管路，設置在所述安裝座上；

35、供油噴口，設置在所述供油管路的出口端，所述供油噴口設置在所述蒸發(fā)管的進口端；

36、隔熱套，設置在所述供油管路的外部，且所述隔熱套與所述供油管路之間設置有間隙。

37、可選地，所述點火電嘴穿過所述燃燒室外機匣和所述火焰筒頭部伸入到火焰筒組件內(nèi)，且設置在所述火焰筒頭部靠近所述起動噴嘴的位置。

38、本發(fā)明技術方案，具有如下優(yōu)點：

39、1.本發(fā)明提供了一種環(huán)渦-預蒸發(fā)燃燒室，包括機匣組件、火焰筒組件、供油組件以及蒸發(fā)管，所述機匣組件設置有內(nèi)腔，內(nèi)腔設置有進氣口；所述火焰筒組件設置在內(nèi)腔內(nèi)，且與所述機匣組件的進氣口連通；所述火焰筒組件內(nèi)設置有點火電嘴；所述火焰筒組件內(nèi)形成環(huán)渦結構；所述供油組件設置在所述機匣組件上；所述供油組件用于提供燃油；所述蒸發(fā)管的進口端與所述供油組件的出口端連通，所述蒸發(fā)管的出口端與所述火焰筒組件的內(nèi)部連通；所述蒸發(fā)管將液態(tài)燃油蒸發(fā)形成氣態(tài)燃油后，將氣態(tài)燃油與空氣混合形成油氣混合物；從所述進氣口進入的空氣與所述油氣混合物在所述火焰筒組件內(nèi)形成混合氣流，所述混合氣流在環(huán)渦結構上流動時形成環(huán)渦流場；在所述環(huán)渦流場的作用下，所述混合氣流與所述點火電嘴多次接觸。

40、現(xiàn)有的燃燒室分為蒸發(fā)管環(huán)形燃燒室和多旋流環(huán)形燃燒室，對于蒸發(fā)管環(huán)形燃燒室，蒸發(fā)管內(nèi)燃油蒸發(fā)率較低，進而會影響燃燒室的點火起動特性，對于多旋流環(huán)形燃燒室，往往需要采用復雜的旋流器和雙油路離心噴嘴等結構進行輔助，進而導致增加了燃燒室的設計制造成本。在本發(fā)明實施例中，通過將所述蒸發(fā)管設置在所述火焰筒組件上，能夠使所述進氣口進入的空氣與所述蒸發(fā)管內(nèi)的油氣混合物形成混合氣流，進而混合氣流在所述火焰筒組件內(nèi)形成環(huán)渦流場，環(huán)渦流場移動時與所述點火電嘴多次接觸，進而使油氣混合物被點燃的概率大大增加，提升了燃燒室的點火性能和燃燒效率。

41、2.本發(fā)明提供了一種環(huán)渦-預蒸發(fā)燃燒室，通過設置所述蒸發(fā)管，能夠使燃油經(jīng)過所述蒸發(fā)管使時進行霧化蒸發(fā)，形成油氣混合物，相比于現(xiàn)有的復雜離心噴嘴霧化蒸發(fā)燃油，該方式蒸發(fā)燃油的成本更低，同時這種方式下的燃燒室結構更加簡單，進而降低了燃燒室的結構復雜度和蒸發(fā)燃油成本。

42、3.本發(fā)明提供了一種環(huán)渦-預蒸發(fā)燃燒室，所述蒸發(fā)管分成多個蒸發(fā)支管，所述蒸發(fā)支管斜插入所述火焰筒組件內(nèi)，使得從所述蒸發(fā)管噴出的油氣混合物沿環(huán)渦結構的切向進入火焰筒組件。在本發(fā)明實施例中，通過將所述蒸發(fā)支管斜插入所述火焰筒組件內(nèi)，能夠使油氣混合物在氣流的帶動下在火焰筒組件內(nèi)形成環(huán)渦流場，同時也可以使油氣混合物更順暢的進入環(huán)渦流場中，進而提高了油氣混合效果，避免了因氣流帶動而導致的燃燒不均勻問題，另外，油氣混合物在環(huán)向剪切作用下霧化蒸發(fā)，可以彌補蒸發(fā)管霧化性能的不足，進而實現(xiàn)更好的燃燒室點火性能。

43、4.本發(fā)明提供了一種環(huán)渦-預蒸發(fā)燃燒室，所述供油噴嘴包括安裝座、供油管路、供油噴口、隔熱套，所述安裝座設置在所述燃燒室外機匣上；所述供油管路設置在所述安裝座上；所述供油噴口設置在所述供油管路的出口端，所述供油噴口設置在所述蒸發(fā)管的進口端；所述隔熱套設置在所述供油管路的外部，且所述隔熱套與所述供油管路之間設置有間隙。在本發(fā)明實施例中，通過設置所述隔熱套，能夠有效降低供油噴嘴內(nèi)燃油的溫度，避免了供油噴嘴在高溫狀況下導致燃油結焦和積碳的問題，進而避免了供油噴口堵塞的問題，提升了燃油的噴射特性。