1.本发明涉及
燃烧室技术领域,尤其涉及一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案。
背景技术:
2.燃气轮机是发电、航空和舰船动力等多型装备的主要动力装置,燃气轮机燃烧室是燃气轮机的三大部件之一,其中,燃气轮机的排放水平完全取决于燃气轮机燃烧室。
3.基于环保的考虑,为了减少以氮氧化物为主的污染物排放,贫油预混燃烧成为目前主流的发动机低排放燃烧技术。现有技术中贫油预混燃烧室多采用中心分级结构,即中心为预燃级,外环为主燃级,预燃级采用扩散燃烧模式,主燃级采用预混燃烧模式。中心分级结构中预燃级与主燃级之间存在分割台阶,级间段的存在能够较好的控制主燃级火焰和预燃级火焰之间的相互作用,进而影响燃烧室的宏观性能。
4.级间段处于主预燃级火焰之间,主预燃级火焰对级间段具有很强的加热作用,传统燃烧室的级间段多采用背部弱冲击冷却的方式对级间段进行冷却,级间段冷却气通过小通孔引气对级间段冲击对流换热,来降低级间段台阶处的温度。然而,传统的燃气轮机燃烧室级间段台阶冷却气通道光滑,完全依靠冷却气体的流动换热,换热效率低,在较大的工况条件下,有限气体的冷却效率偏低,冷却效果不佳,级间段台阶易出现烧蚀损坏的现象,影响燃烧室的使用寿命。
技术实现要素:
5.本发明提供一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,用以解决现有的燃烧室头部存在级间段的冷却效果不佳,热防护性能不佳的问题。
6.本发明提供一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,包括:预燃级、级间段和主燃级;
7.
所述预燃级设置于所述级间段的内壁面处,所述主燃级设置于所述级间段的外壁面处;所述级间段包括内套管和外套管,所述内套管和所述外套管围合形成有进气腔室;所述内套管的出口端处构造有引导部和
环形凸台,所述引导部和所述环形凸台沿所述内套管的轴线方向间隔设置,所述内套管通过所述引导部与所述外套管连接,所述引导部设有引气孔;
8.所述环形凸台设置有第一冷却结构;和/或,所述引导部和所述环形凸台之间构造有冲击部,所述冲击部和所述引导部围合形成有集气腔室,所述冲击部设置有第二冷却结构;
9.所述进气腔室内的冷却气体能够穿设于所述引气孔,且通过所述第一冷却结构和/或所述第二冷却结构冷却所述级间段。
10.根据本发明提供的一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,所述第一冷却结构包括
多个发散孔,所述发散孔贯穿所述环形凸台相对的两个端面,多个所述发散
孔间隔设置于所述环形凸台。
11.根据本发明提供的一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,多个所述发散孔环形阵列设置于所述环形凸台,所述发散孔的轴线方向与所述环形凸台的径向方向形成第一角度,所述第一角度的范围为0~90度。
12.根据本发明提供的一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,所述发散孔的轴线方向与所述环形凸台的周向方向形成第二角度,所述第二角度的范围为0~90度。
13.根据本发明提供的一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,多个所述发散孔形成多组发散孔单元,至少一组所述发散孔单元沿第一旋向设置于所述环形凸台,至少一组所述发散孔单元沿第二旋向设置于所述环形凸台,所述第一旋向与所述第二旋向相反。
14.根据本发明提供的一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,相邻两组所述发散孔单元中的所述发散孔错位设置。
15.根据本发明提供的一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,所述发散孔的直径为0.1~1毫米。
16.根据本发明提供的一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,所述第二冷却结构包括多个冲击孔,多个所述冲击孔环形阵列设置于所述冲击部,所述进气腔室内的冷却气体能够依次穿设于所述引气孔和所述冲击孔。
17.根据本发明提供的一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,多个所述冲击孔形成多组冲击孔单元,相邻两组所述冲击孔单元中的所述冲击孔错位设置。
18.根据本发明提供的一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,所述冲击孔的直径为0.1~1毫米。
19.本发明提供的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,级间段包括同轴设置的内套管和外套管,内套管的出口端的外壁面上构造有引导部和环形凸台,环形凸台上设有第一冷却结构,或者引导部和环形凸台之间设置有冲击部,冲击部上设有第二冷却结构,第一冷却结构或第二冷却结构能够增强冷却气体与环形凸台的对流换热强度,进而有利于增强级间段的冷却效果,有效避免级间段出现烧蚀损坏现象,提升燃烧室的使用寿命。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明提供的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案的结构示意图;
22.图2是本发明提供的级间段的结构示意图之一;
23.图3是图2中的a向剖视示意图;
24.图4是图2中的b向剖视示意图之一;
25.图5是图2中的b向剖视示意图之二;
26.图6是图2中的b向剖视示意图之三;
27.图7是本发明提供的级间段的结构示意图之二;
28.图8是图7中的a向剖视示意图;
29.图9是图7中的b向剖视示意图;
30.图10是本发明提供的级间段的结构示意图之三;
31.图11是图10中的a向剖视示意图;
32.图12是图10中的b向剖视示意图;
33.附图标记:1:预燃级;2:主燃级;3:级间段;31:内套管;311:引导部;3111:引气孔;312:环形凸台;3121:发散孔;313:冲击部;3131:冲击孔;32:外套管。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.下面结合图1至图12描述本发明实施例的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案。
37.如图1所示,本发明实施例提供的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,包括:预燃级1、级间段3和主燃级2。
38.预燃级1设置于级间段3的内壁面处,主燃级2设置于级间段3的外壁面处;级间段3包括内套管31和外套管32,内套管31和外套管32围合形成有进气腔室;内套管31的出口端处构造有引导部311和环形凸台312,引导部311和环形凸台312沿内套管31的轴线方向间隔设置,内套管31通过引导部311与外套管32连接,引导部311设有引气孔。
39.环形凸台312设置有第一冷却结构;和/或,引导部311和环形凸台312之间构造有冲击部313,冲击部313和引导部311围合形成有集气腔室,冲击部313设置有第二冷却结构;进气腔室内的冷却气体能够穿设于引气孔,且通过第一冷却结构和/或第二冷却结构冷却级间段3。
40.具体地,预燃级1包括中心体、预燃级内旋流器和预燃级外旋流器,主燃级2包括主燃级旋流器和主燃级外环。中心体位于燃烧室头部的中心轴线处,预燃级内旋流器套设于中心体的外围,预燃级外旋流器套设于预燃级内旋流器的外围,中心体处安装有预燃级喷嘴。
41.级间段3为筒状结构,预燃级外旋流器设置于级间段3的入口端的内壁面处,主燃级旋流器设置于级间段3的入口端的外壁面处。在预燃级内旋流器和预燃级外旋流器的作用下,预燃级油雾经由中心体喷出进入火焰筒中形成预燃级火焰。在主燃级旋流器的作用下,主燃级油雾由主燃级油路喷出进入火焰筒中形成主燃级火焰。
42.级间段3包括内套管31和外套管32,内套管31和外套管32同轴设置,内套管31的出口端的外壁面处形成有引导部311和环形凸台312,引导部311用于连接内套管31和外套管32,引导部311可以通过螺接方式与外套管32连接。内套管31的外壁面和外套管32的内壁面之间的间距根据实际需求设置,内套管31的外壁面、引导部311和外套管32的内壁面围合形成冷却气体的进气腔室。引导部311设有引气孔,多个引气孔绕内套管31的轴线环向布设于引导部311,引气孔贯通引导部311相对的两个表面。引气孔的形状可以为圆孔、椭圆形、方形、弧形或多边形等,引气孔的形状也可以为多种形状的组合。
43.现有技术中,多是通过引气孔引气,冷却气体穿过引气孔,进入引导部311与环形凸台312之间的流通间隙,对环形凸台312进行冷却,冷却气体与环形凸台312的换热效率低,不能有效的控制级间段3的出口端处环形凸台312区域的温度,使得级间段3易出现烧蚀损坏的现象。
44.本发明中,环形凸台312设置有第一冷却结构,进气腔室内的冷却气体穿过多个引气孔,流动至第一冷却结构处,第一冷却结构可以为多个发散孔,冷却气体能够通过第一冷却结构与环形凸台312进行充分的对流换热,冷却气体的流动能够对弧形凸台及附近区域进行冷却,进而有利于强化冷却效果,有效避免级间段3出现烧蚀损坏的现象。
45.或者引导部311和环形凸台312之间构造有冲击部313,冲击部313通过连接部与引导部311连接,由此冲击部313、连接部和引导部311围合形成集气腔室。冲击部313设置有第二冷却结构,第二冷却结构可以为多个冲击孔,多个冲击孔设置于冲击部313上。进气腔室内的冷却气体流经引气孔后,流入集气腔室内,进一步穿过多个冲击孔后,流动至环形凸台312处,多个冲击孔扩大了冷却气体的流动范围,增强了冷却气体的流动性,增大了冷却气体与环形凸台312的接触面积,进而有利于提升环形凸台312区域的散热效率。
46.或者环形凸台312设置有第一冷却结构,同时引导部311和环形凸台312之间构造有冲击部313,冲击部313设置有第二冷却结构,进气腔室内的冷却气体流经引气孔后,能够依次流经冲击部313上的第二冷却结构和环形凸台312上的第一冷却结构,冷却气体能够充分地与环形凸台312及附近区域进行充分的对流换热。
47.在本发明实施例中,级间段3包括同轴设置的内套管31和外套管32,内套管31的出口端的外壁面上构造有引导部311和环形凸台312,环形凸台312上设有第一冷却结构,或者引导部311和环形凸台312之间设置有冲击部313,冲击部313上设有第二冷却结构,第一冷却结构或第二冷却结构能够增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度,进而有利于增强级间段3的冷却效果,有效避免级间段3出现烧蚀损坏现象,提升燃烧室的使用寿命。
48.如图2、图3和图4所示,在可选的实施例中,第一冷却结构包括多个发散孔3121,发散孔3121贯穿环形凸台312相对的两个端面,多个发散孔3121间隔设置于环形凸台312。
49.具体地,引导部311和环形凸台312之间形成有流通间隙,引导部311设置有多个引气孔3111,第一冷却结构包括多个发散孔3121,发散孔3121贯穿环形凸台312相对的两个端面。定义环形凸台312面向引导部311的端面为环形凸台312的第一端面,环形凸台312背离引导部311的端面为环形凸台312的第二端面,多个发散孔3121间隔设置于环形凸台312上,发散孔3121的尺寸和数量根据实际需求设置。例如发散孔3121的直径为0.1~1毫米,发散孔3121的数量为10~1000个。
50.进气腔室内的冷却气体流经多个引气孔3111后,进入引导部311与环形凸台312之
间的流通间隙区域,冷却气体与环形凸台312进行对流换热。环形凸台312上设置有多个发散孔3121,多个发散孔3121增加了冷却气体与环形凸台312的接触面积,有利于增强对流换热强度;同时冷却气体与环形凸台312对流换热后,可以进一步由发散孔3121引出至燃烧区参与燃烧。冷却气体在流通间隙区域及多个发散孔3121区域的流动,能够有效增强对环形凸台312的冷却。
51.在本发明实施例中,发散孔3121贯通环形凸台312相对的两个端面,多个发散孔3121间隔设置于环形凸台312上,冷却气体流经引气孔3111进入流通间隙区域,冷却气体进一步能够流动至多个发散孔3121处,多个发散孔3121能够有效增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度,进而强化对级间段3的冷却效果。
52.如图2和图4所示,在可选的实施例中,多个发散孔3121环形阵列设置于环形凸台312,发散孔3121的轴线方向与环形凸台312的径向方向形成第一角度,第一角度的范围为0~90度。
53.具体地,多个发散孔3121绕内套管31的轴线环形阵列布设于环形凸台312上,沿环形凸台312的径向方向多个发散孔3121形成多组发散孔单元,一组为一圈,发散孔单元的组数不做具体限制,例如发散孔单元的组数为一组,两组或者多组等。进一步地,相邻两组发散孔单元中的发散孔3121在周向方向呈错位布设。
54.发散孔3121相对内套管31的轴线方向呈倾斜设置,发散孔3121具有面向引导部311的第一端以及背离引导部311的第二端,发散孔3121的第一端靠近内套管31的轴线,发散孔3121的第二端远离内套管31的轴线。发散孔3121的轴线方向与环形凸台312的径向方向形成第一角度,第一角度的范围为0~90度,第一角度为90度时,即发散孔3121的轴线与内套管31的轴线平行。第一角度根据实际需求,可以设置为30度、45度或60等,第一角度优选为20~60度。
55.发散孔3121相对内套管31的轴线方向呈倾斜状设置,在发散孔3121的孔径一定的情况下,增大了冷却气体与环形凸台312的接触面积,进而有利于增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度,加快环形凸台312的散热。
56.在本发明实施例中,多个发散孔3121环形阵列设置于环形凸台312上,发散孔3121的轴线方向与环形凸台312的径向方向之间的角度大于0度且小于90度,有利于增大冷却气体与环形凸台312的接触面积,增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度。
57.在可选的实施例中,发散孔3121的轴线方向与环形凸台312的周向方向形成第二角度,第二角度的范围为0~90度。
58.具体地,发散孔3121相对环形凸台312的周向方向呈倾斜状设置,发散孔3121的轴线方向与环形凸台312的周向方向之间形成有第二角度,第二角度的范围为0~90度,第二角度根据实际需求,可以设置为30度、45度或60等,第二角度优选为20~60度。
59.如图5所示,发散孔3121的轴线方向相对环形凸台312的周向方向呈倾斜设置,冷却气体流经发散孔3121的过程中,能够产生一定的旋流状态的冷却气流,有利于进一步增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度,加快环形凸台312的散热。
60.多个发散孔3121环形阵列布设形成多组发散孔单元,发散孔3121相对于环形凸台312的旋向根据实际需求设置。例如发散孔单元的组数为两组,两组发散孔单元中的发散孔3121的旋向均呈顺时针方向;或者两组发散孔单元中的发散孔3121的旋向均呈逆时针方
向;或者两组发散孔单元中,一组发散孔单元中的发散孔3121的旋向均呈顺时针方向,另一组发散孔单元中的发散孔3121的旋向均呈逆时针方向。
61.在本发明实施例中,发散孔3121相对于环形凸台312的周向方向呈倾斜设置,冷却气体流经发散孔3121的过程中,能够产生一定的旋流状态的冷却气流,进而有利于进一步增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度,提升级间段3的冷却效果。
62.如图6所示,在可选的实施例中,多个发散孔3121形成多组发散孔单元,至少一组发散孔单元沿第一旋向设置于环形凸台312,至少一组发散孔单元沿第二旋向设置于环形凸台312,第一旋向与第二旋向相反。
63.具体地,发散孔3121相对环形凸台312的周向呈倾斜设置,多个发散孔3121环形阵列布设形成多组发散孔单元,发散孔单元的组数根据实际需求设置。第一旋向和第二旋向的方向相反,例如第一旋向为顺时针方向,第二旋向为逆时针方向,至少一组发散孔单元中的多个发散孔3121的旋向均呈顺时针方向,至少一组发散孔单元中的多个发散孔3121的旋向均呈逆时针方向。
64.进一步地,相邻两组发散孔单元中的发散孔3121的旋向相反,例如在环形凸台312上沿环形凸台312的径向方向依次设置有四组发散孔单元,分别定义为第一组发散孔单元、第二组发散孔单元、第三组发散孔单元和第四组发散孔单元。第一组发散孔单元中的发散孔3121的旋向均呈顺时针方向,第二组发散孔单元中的发散孔3121的旋向均呈逆时针方向,第三组发散孔单元中的发散孔3121的旋向均呈顺时针方向,第四组发散孔单元中的发散孔3121的旋向均呈逆时针方向。
65.在本发明实施例中,至少一组发散孔单元中的发散孔3121沿第一旋向设置于环形凸台312,至少一组发散孔单元中的发散孔3121沿第二旋向设置于环形凸台312,相邻两组发散孔单元中的发散孔3121的旋向不同,使得冷却气体能够产生不同旋流状态的冷却气流,以满足不同工况需求。
66.在可选的实施例中,相邻两组发散孔单元中的发散孔3121错位设置,在发散孔3121的数量一定的情况下,多个发散孔3121错位布设能够最大程度覆盖环形凸台312的整个区域,由此冷却气体能够与环形凸台312进行充分的接触,进而有利于增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度。
67.在可选的实施例中,发散孔3121的直径为0.1~1毫米。发散孔3121的数量根据实际需求设置,例如发散孔3121的数量为10~1000个。发散孔3121的直径为0.1~1毫米,既能保障冷却气体与环形凸台312的接触面积,增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度,同时也能避免环形凸台312的第二端面处的火焰沿发散孔3121反向窜入流通间隙内。
68.如图7、图8和图9所示,在可选的实施例中,第二冷却结构包括多个冲击孔3131,多个冲击孔3131环形阵列设置于冲击部313,进气腔室内的冷却气体能够依次穿设于引气孔3111和冲击孔3131。
69.具体地,冲击部313和引导部311围合形成有集气腔室,冲击部313上设置有冲击孔3131,冲击孔3131贯通冲击部313相对的两个表面。多个冲击孔3131呈环形阵列布设,沿冲击部313的径向方向,多个冲击孔3131形成多组冲击孔单元,冲击孔单元的数量根据实际需求设置,例如,冲击孔单元的数量为一组、两组或者多组。
70.冲击部313的外壁面与环形凸台312的外壁面齐平设置,即冲击部313的外径尺寸
与环形凸台312的外径尺寸相等或者相近。进气腔室内的冷却气体流经引气孔3111后,流入集气腔室内,进一步流经多个冲击孔3131后,流动至环形凸台312的第一端面处,多个冲击孔3131增强了冷却气体的流动性,进而有利于增强冷却气体与环形凸台312区域的对流换热强度。
71.在本发明实施例中,冲击部313设于引导部311和环形凸台312之间,冷却气体流经引气孔3111后,进一步流经多个冲击孔3131后,流动至环形凸台312的第一端面处,多个冲击孔3131增强了冷却气体的流动性,进而有利于增强冷却气体与环形凸台312区域的对流换热强度,强化对级间段3的冷却效果。
72.如图8所示,在可选的实施例中,多个冲击孔3131形成多组冲击孔单元,相邻两组冲击孔单元中的冲击孔3131错位设置。
73.具体地,多个冲击孔3131环形阵列布设,沿冲击部313的径向方向,多个冲击孔3131形成多组冲击孔单元,相邻两组冲击孔单元中的冲击孔3131在周向方向错位布设。相邻两组冲击孔3131单元中的冲击孔3131错位布设,在冲击孔3131数量一定的情况下,多个冲击孔3131能够最大程度覆盖冲击部313的整个区域,由此冷却气体流经多个冲击孔3131后,能够与环形凸台312的第一端面充分接触,进而有利于增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度。
74.在本发明实施例中,相邻两组冲击孔单元中的冲击孔3131错位设置,使得多个冲击孔3131能够最大程度覆盖冲击部313的整个区域,有利于冷却气体流经多个冲击孔3131后与环形凸台312的第一端面充分接触,增强环形凸台312的散热强度。
75.在可选的实施例中,冲击孔3131的直径为0.1~1毫米,使得能够在冲击部313上设置多个冲击孔3131,冲击孔3131的数量可以为10~1000个,在有限的空间内,增强冷却气体的流动性。
76.进一步地,如图10、图11和图12所示,进气腔室内的冷却气体通过第一冷却结构和第二冷却结构冷却级间段3。
77.具体地,引导部311和环形凸台312沿内套管31的轴线方向间隔设置,引导部311和环形凸台312之间还设置有冲击部313,冲击部313和引导部311围合形成有集气腔室。引导部311上设置有多个引气孔3111,多个引气孔3111可以呈环形阵列布设;冲击部313上设置有多个冲击孔3131,多个冲击孔3131可以呈环形阵列布设;环形凸台312上设置有多个发散孔3121,多个发散孔3121可以呈环形阵列布设。
78.进气腔室内的冷却气体流经多个引气孔3111后,流入集气腔室内,冷却气体进一步流经多个冲击孔3131后,流入冲击部313与环形凸台312之间的流通间隙,多个冲击孔3131增强了冷却气体的流动性,有利于增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度。冷却气体流入冲击部313与环形凸台312之间的流通间隙中,冷却气体可以进一步流入环形凸台312的多个发散孔3121中,多个发散孔3121增大了冷却气体和环形凸台312的接触面积,有利于增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度。
79.如图11和图12所示,多个冲击孔3131组成多个冲击孔单元,相邻两个冲击孔单元中的冲击孔3131在周向方向错位布设。多个发散孔组成多个发散孔单元,相邻两个发散孔单元中的发散孔3121在周向方向错位布设。多个冲击孔3131和多个发散孔3121能够有效增强冷却气体与环形凸台312的对流换热强度,增强对级间段3的冷却效果,有效避免级间段3
出现烧蚀现象,保障级间段3的使用寿命。
80.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征:
1.一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,其特征在于,包括:预燃级、级间段和主燃级;所述预燃级设置于所述级间段的内壁面处,所述主燃级设置于所述级间段的外壁面处;所述级间段包括内套管和外套管,所述内套管和所述外套管围合形成有进气腔室;所述内套管的出口端处构造有引导部和环形凸台,所述引导部和所述环形凸台沿所述内套管的轴线方向间隔设置,所述内套管通过所述引导部与所述外套管连接,所述引导部设有引气孔;所述环形凸台设置有第一冷却结构;和/或,所述引导部和所述环形凸台之间构造有冲击部,所述冲击部和所述引导部围合形成有集气腔室,所述冲击部设置有第二冷却结构;所述进气腔室内的冷却气体能够穿设于所述引气孔,且通过所述第一冷却结构和/或所述第二冷却结构冷却所述级间段。2.根据权利要求1所述的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,其特征在于,所述第一冷却结构包括多个发散孔,所述发散孔贯穿所述环形凸台相对的两个端面,多个所述发散孔间隔设置于所述环形凸台。3.根据权利要求2所述的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,其特征在于,多个所述发散孔环形阵列设置于所述环形凸台,所述发散孔的轴线方向与所述环形凸台的径向方向形成第一角度,所述第一角度的范围为0~90度。4.根据权利要求3所述的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,其特征在于,所述发散孔的轴线方向与所述环形凸台的周向方向形成第二角度,所述第二角度的范围为0~90度。5.根据权利要求4所述的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,其特征在于,多个所述发散孔形成多组发散孔单元,至少一组所述发散孔单元沿第一旋向设置于所述环形凸台,至少一组所述发散孔单元沿第二旋向设置于所述环形凸台,所述第一旋向与所述第二旋向相反。6.根据权利要求5所述的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,其特征在于,相邻两组所述发散孔单元中的所述发散孔错位设置。7.根据权利要求2至6任一项所述的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,其特征在于,所述发散孔的直径为0.1~1毫米。8.根据权利要求1所述的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,其特征在于,所述第二冷却结构包括多个冲击孔,多个所述冲击孔环形阵列设置于所述冲击部,所述进气腔室内的冷却气体能够依次穿设于所述引气孔和所述冲击孔。9.根据权利要求8所述的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,其特征在于,多个所述冲击孔形成多组冲击孔单元,相邻两组所述冲击孔单元中的所述冲击孔错位设置。10.根据权利要求8至9任一项所述的具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,其特征在于,所述冲击孔的直径为0.1~1毫米。
技术总结
本发明提供一种具有级间段强化冷却的低排放燃烧室头部方案,包括:预燃级设置于级间段的内壁面处,主燃级设置于级间段的外壁面处;级间段包括内套管和外套管,内套管和外套管围合形成有进气腔室;内套管的出口端处构造有引导部和环形凸台,引导部和环形凸台沿内套管的轴线方向间隔设置,内套管通过引导部与外套管连接,引导部设有引气孔;环形凸台设置有第一冷却结构;和/或,引导部和环形凸台之间构造有冲击部,冲击部和引导部围合形成有集气腔室,冲击部设置有第二冷却结构;进气腔室内的冷却气体能够穿设于引气孔,且通过第一冷却结构和/或第二冷却结构冷却级间段,有利于增强级间段的冷却效果,有效避免级间段出现烧蚀损坏现象。坏现象。坏现象。
技术研发人员:
王建臣 韩猛 王志超 韩啸 林宇震
受保护的技术使用者:
北京航空航天大学
技术研发日:
2022.07.26
技术公布日:
2022/11/8