一种基于钝体组的燃烧室掺混结构

技术领域

本发明涉及的是一种燃气轮机，具体地说是燃气轮机的燃烧室结构。

背景技术

燃气轮机具有功率密度大、机动性强的特点，主要部件包括压气机、燃烧室、涡轮，是一种典型的动力装置。压气机对来流气体做功提高压力，燃料在燃烧室中点燃与来流高压气体掺混推动涡轮做功，涡轮产生的功用于带动压气机旋转，形成布雷顿循环。然而，燃烧室中存在燃料燃烧不充分以及燃烧不稳定的问题，极大地影响了燃气轮机的工作稳定性，为此需要设计一种结构在提高油气掺混效果的同时起到稳焰的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供能提高油气掺混效果和稳焰效果的一种基于钝体组的燃烧室掺混结构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种基于钝体组的燃烧室掺混结构，其特征是：包括燃烧室、钝体组，燃烧室包括前壁及其后方的管壁，前壁上安装喷嘴，所述钝体组包括前钝体和后钝体，所述前钝体包括外壁和内壁，内壁位于喷嘴外部，外壁位于内壁外部，外壁与内壁之间形成流道，流道连通管壁内部空间，管壁上设置进气孔，进气孔后方设置后钝体。

本发明还可以包括：

1、所述后钝体采用扇形截面通过自身连杆固定于管壁上，阻挡进入管壁内部的气流。

2、所述前钝体的外壁与内壁均采用梯形截面，外壁与内壁均周向布置6个，梯形截面使得气流产生脱体涡；所述后钝体周向均匀布置6个；前钝体与后钝体空间交叉形式布置。

本发明的优势在于：本发明在传统燃烧室基础上加设数对钝体组，可以代替旋流器，提高油气掺混效果的同时起到稳焰的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为前钝体和后钝体示意图；

图3为前钝体和后钝体交叉布置示意图；

图4为前钝体、后钝体和燃烧室管壁进气孔沿轴向布置示意图；

图5为前钝体组成的示意图；

图6为后钝体的示意图；

图7为增加钝体组2后燃烧室1内流场的流线图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-7，本发明包括：燃烧室1和钝体组2。其中，燃烧室包括前壁1.1、管壁1.2、喷嘴1.3；钝体组2包括前钝体2.1与后钝体2.2。

前钝体2.1由外壁2.1.1和内壁2.1.2组成，外壁2.1.1和内壁2.1.2间构成流道。

前钝体2.1采用梯形横截面，固定于燃烧室1的前壁1.1上，周向均匀布置6个；梯形截面在产生前钝体2.1后脱体涡的同时还能保证管壁1.2侧稳定进气。

后钝体2.2采用扇形截面通过自身连杆固定于燃烧室1的管壁1.2上，周向均匀布置6个，仅对主要气流起阻挡作用，产生涡流的同时不会造成过大的总压损失。

燃烧室1管壁1.2的进气孔位于前钝体2.1和后钝体2.2之间，进气孔在周向两前钝体2.1中间，布置形式如图1。

前钝体2.1和后钝体2.2呈交叉形式布置，布置形式如图3。

如图7，后钝体2.2前存在由主要气流产生的大漩涡，前钝体2.1与大漩涡之间存在脱体涡，两漩涡区组成较为紧密的大范围漩涡区。

当燃气轮机正常工作时，由压气机来的高压气流分为两股，一股主要气流由燃烧室1管壁1.2的进气孔进入燃烧室1内，另一股次要气流由前钝体2.1的流道进入。主要气流由管壁1.2进气孔进入后被后钝体2.2阻挡产生漩涡，次要气流由前钝体2.1狭窄流道进入后形成被高速后受涡流团阻挡形成较为紧凑的脱体涡。从整体上看，主要气流和次要气流在钝体组2的作用下形成大面积紧密的漩涡区，有利于油气掺混效果并稳定火焰。