【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及燃燒室，尤其涉及一種雙燃料中心分級多焰燃燒室。
技術介紹
1、在飛行器動力系統中，燃燒室的設計是關鍵技術之一。其中，中心分級多焰燃燒室以其靈活的噴嘴分級方式，在拓寬燃燒室穩定工作范圍、減少局部富油區、降低碳煙生成量等方面展現出了顯著優勢。該燃燒室通過噴嘴的分級設計，可以根據不同的工況需求，實現穩定的燃燒狀態，從而有效提高了燃燒效率和燃燒均勻性。進一步地，通過對噴嘴位置的精確調整，還可以對燃燒室出口的溫度分布進行細致的調節，以滿足發動機對溫度均勻性的嚴格要求。
2、然而，盡管中心分級多焰燃燒室在諸多方面表現出色，但在高負荷、高速工況下，其燃料分布不均、燃燒不完全等問題仍然突出。這些問題不僅限制了燃燒室的性能發揮，還可能導致發動機整體效率和穩定性的下降，從而影響了飛行器的整體性能。特別是在高通流條件下，煤油作為燃料時點火與自穩火性能較差，這進一步加劇了燃燒不完全的問題。
3、純氫氣燃燒室，如氫氣擴散燃燒室和氫氣微混燃燒室，在高溫高效燃燒方面展現出了獨特的優勢。但是，在高通流工況下，氫氣的燃燒過程極易引發熱聲振蕩，導致燃燒不穩定，嚴重影響了燃燒室的性能和安全性。
4、為了克服單一燃料的不足，混合燃料燃燒室應運而生。其中，液化天然氣（lng）與航空煤油的雙燃料燃燒系統就是一種典型的代表。該系統通過混合使用lng和航空煤油兩種燃料，可以在一定程度上解決單一燃料在燃燒性能、經濟性或環保性方面的不足。然而，混合燃料的燃燒過程卻比單一燃料更為復雜，特別是在多種燃料混合的情況下，如何實現燃料的均勻
技術實現思路
1、本專利技術提供一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，用以解決現有技術中雙燃料中心分級多焰燃燒室燃燒不穩定的問題。
2、本專利技術提供一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，包括：燃燒室本體、預燃級裝置、第一主燃級裝置和第二主燃級裝置，所述預燃級裝置、所述第一主燃級裝置和所述第二主燃級裝置分別設于所述燃燒室本體的前端；所述預燃級裝置包括預燃級組件和預燃混合室，所述預燃混合室與所述燃燒室本體連通，所述預燃級組件內設有第一通道和第二通道，所述第一通道和所述預燃混合室連通，所述第一通道、所述預燃混合室和所述燃燒室本體同軸設置，第一燃料經所述第一通道進入所述預燃混合室；所述預燃混合室設于所述第二通道的外周，所述第二通道與所述預燃混合室連通，第二燃料經所述第二通道進入所述預燃混合室；所述第一主燃級裝置內設有第三通道，所述第二主燃級裝置設有第四通道，所述第四通道與所述第三通道連通，所述第三通道與所述燃燒室本體連通；第一燃料通過所述第三通道進入所述燃燒室本體，第二燃料通過第四通道、所述第三通道進入到所述燃燒室本體。
3、根據本專利技術提供的一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，所述第一主燃級裝置為多個，多個所述第一主燃級裝置環繞設于所述預燃級裝置的外周。
4、根據本專利技術提供的一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，所述預燃級組件包括第一噴嘴、第二噴嘴、環形集氣室、第一旋流器和第一文氏管，所述環形集氣室設于所述預燃混合室的前端，所述第一旋流器設于所述環形集氣室遠離所述預燃混合室的一側，所述第一旋流器和所述環形集氣室形成所述第一通道；所述第一噴嘴與所述第一通道的進口連通；所述第一旋流器的葉片形成第一切向進口，空氣通過所述第一切向進口進入所述第一通道；所述第一文氏管設于所述環形集氣室與所述預燃混合室之間，所述第二噴嘴與所述環形集氣室的進口連通，所述第一文氏管的側壁內設有多個流道，每個所述流道的進口與所述環形集氣室的出口連通，每個所述流道的出口朝向所述預燃混合室設置。
5、根據本專利技術提供的一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，所述預燃級組件包括第二旋流器，所述第二旋流器設于所述環形集氣室與所述預燃混合室之間，所述第二旋流器的葉片形成有第二切向進口，空氣經所述第二旋流器的內壁與所述第一文氏管的外壁之間的間隙進入所述預燃混合室。
6、根據本專利技術提供的一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，所述第一主燃級裝置包括第三噴嘴和摻混管，所述第三通道設于所述摻混管內，所述第三噴嘴與所述第三通道連通，所述摻混管的前端設有第三切向進口。
7、根據本專利技術提供的一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，所述第一主燃級裝置還包括套管，所述套管設于所述摻混管內，所述套管的進口與所述第三切向進口和所述第三噴嘴分別連通，所述套管的出口與所述摻混管的出口連通；所述套管的截面積沿所述套管的進口朝向套管的出口的方向逐漸減小。
8、根據本專利技術提供的一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，所述摻混管的外壁還設有多個第一開口，多個所述第一開口沿所述摻混管的周向間隔設置，位于所述套管的出口與所述摻混管的出口之間。
9、根據本專利技術提供的一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，所述第一主燃級裝置還包括第二文氏管，所述第二文氏管設于所述摻混管內，所述第二文氏管的進口與所述套管的出口連通，所述第二文氏管的出口與所述摻混管的出口連通。
10、根據本專利技術提供的一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，所述摻混管的外壁還設有多個第二開口，多個所述第二開口沿所述摻混管的周向間隔設置，所述第二開口靠近所述第二文氏管的出口設置。
11、根據本專利技術提供的一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，所述第二主燃級裝置包括第四噴嘴和集氣箱，所述集氣箱設于所述預燃混合室與所述燃燒室本體之間，所述第四噴嘴與所述集氣箱的進口連通，所述集氣箱的出口與所述第三通道連通。
12、本專利技術提供的雙燃料中心分級多焰燃燒室，通過在預燃級裝置設置第一通道和第二通道，第一燃料可通過第一通道進入到預燃混合室，第二燃料可通過第二通道進入到預燃混合室，之后進入燃燒室本體的中心；通過設置第一主燃級裝置向燃燒室本體的周向輸入第一燃料；通過設置第二主燃級裝置向燃燒室本體的周向輸入第二燃料，使第一燃料或第二燃料在燃燒室內分布均勻。在實際的燃燒過程中，可根據需求切換不同的燃料進行燃燒，燃燒穩定，降低燃燒室內的排放水平。
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1.一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，包括：燃燒室本體、預燃級裝置、第一主燃級裝置和第二主燃級裝置，所述預燃級裝置、所述第一主燃級裝置和所述第二主燃級裝置分別設于所述燃燒室本體的前端；
2.根據權利要求1所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述第一主燃級裝置為多個，多個所述第一主燃級裝置環繞設于所述預燃級裝置的外周。
3.根據權利要求1所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述預燃級組件包括第一噴嘴、第二噴嘴、環形集氣室、第一旋流器和第一文氏管，所述環形集氣室設于所述預燃混合室的前端，所述第一旋流器設于所述環形集氣室遠離所述預燃混合室的一側，所述第一旋流器和所述環形集氣室形成所述第一通道；所述第一噴嘴與所述第一通道的進口連通；所述第一旋流器的葉片形成第一切向進口，空氣通過所述第一切向進口進入所述第一通道；
4.根據權利要求3所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述預燃級組件包括第二旋流器，所述第二旋流器設于所述環形集氣室與所述預燃混合室之間，所述第二旋流器的葉片形成有第二切向進口，空氣經所述第二旋流器的內壁與所述第
5.根據權利要求1所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述第一主燃級裝置包括第三噴嘴和摻混管，所述第三通道設于所述摻混管內，所述第三噴嘴與所述第三通道連通，所述摻混管的前端設有第三切向進口。
6.根據權利要求5所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述第一主燃級裝置還包括套管，所述套管設于所述摻混管內，所述套管的進口與所述第三切向進口和所述第三噴嘴分別連通，所述套管的出口與所述摻混管的出口連通；所述套管的截面積沿所述套管的進口朝向套管的出口的方向逐漸減小。
7.根據權利要求6所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述摻混管的外壁還設有多個第一開口，多個所述第一開口沿所述摻混管的周向間隔設置，位于所述套管的出口與所述摻混管的出口之間。
8.根據權利要求6所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述第一主燃級裝置還包括第二文氏管，所述第二文氏管設于所述摻混管內，所述第二文氏管的進口與所述套管的出口連通，所述第二文氏管的出口與所述摻混管的出口連通。
9.根據權利要求8所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述摻混管的外壁還設有多個第二開口，多個所述第二開口沿所述摻混管的周向間隔設置，所述第二開口靠近所述第二文氏管的出口設置。
10.根據權利要求1所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述第二主燃級裝置包括第四噴嘴和集氣箱，所述集氣箱設于所述預燃混合室與所述燃燒室本體之間，所述第四噴嘴與所述集氣箱的進口連通，所述集氣箱的出口與所述第三通道連通。
...【技術特征摘要】
1.一種雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，包括：燃燒室本體、預燃級裝置、第一主燃級裝置和第二主燃級裝置，所述預燃級裝置、所述第一主燃級裝置和所述第二主燃級裝置分別設于所述燃燒室本體的前端；
2.根據權利要求1所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述第一主燃級裝置為多個，多個所述第一主燃級裝置環繞設于所述預燃級裝置的外周。
3.根據權利要求1所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述預燃級組件包括第一噴嘴、第二噴嘴、環形集氣室、第一旋流器和第一文氏管，所述環形集氣室設于所述預燃混合室的前端，所述第一旋流器設于所述環形集氣室遠離所述預燃混合室的一側，所述第一旋流器和所述環形集氣室形成所述第一通道；所述第一噴嘴與所述第一通道的進口連通；所述第一旋流器的葉片形成第一切向進口，空氣通過所述第一切向進口進入所述第一通道；
4.根據權利要求3所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述預燃級組件包括第二旋流器，所述第二旋流器設于所述環形集氣室與所述預燃混合室之間，所述第二旋流器的葉片形成有第二切向進口，空氣經所述第二旋流器的內壁與所述第一文氏管的外壁之間的間隙進入所述預燃混合室。
5.根據權利要求1所述的雙燃料中心分級多焰燃燒室，其特征在于，所述第一主燃級裝置包括第三噴嘴和摻混管，所述第三通道設于所述摻混管內，所述第三噴嘴與所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王建臣，段圍，向霆鋒，林宇震，張弛，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：
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