燃油喷嘴及燃烧室
阅读：493发布：2023-03-05
专利汇可以提供燃油喷嘴及燃烧室专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种燃油 喷嘴 及 燃烧室 ，涉及航空 发动机 领域，用以降低燃油喷嘴对燃烧室内气流不规则性的影响。该燃油喷嘴包括喷嘴进口部、喷油杆杆体、喷嘴头部和减压外罩；喷嘴进口部和喷嘴头部分别固定在喷油杆杆体的两端；减压外罩包围在喷油杆杆体的外侧，减压外罩与喷嘴进口部、喷油杆杆体及喷嘴头部三者中的至少其中之一固定；其中，相同条件下，减压外罩的受到的 空气阻 力 小于喷油杆杆体受到的空气阻力。上述技术方案，减压外罩的结构对燃烧室内气流局部不规则性具有减弱作用，且流过该减压外罩的空气流阻损失小，降低了火焰筒前进口空气的局部不规则性，改善了燃烧室内空气流动的均匀性。，下面是燃油喷嘴及燃烧室专利的具体信息内容。
1.一种燃油喷嘴，其特征在于，包括喷嘴进口部、喷油杆杆体、喷嘴头部和减压外罩；
所述喷嘴进口部和所述喷嘴头部分别固定在所述喷油杆杆体的两端；所述减压外罩包围在所述喷油杆杆体的外侧，所述减压外罩与所述喷嘴进口部、所述喷油杆杆体及所述喷嘴头部三者中的至少其中之一固定；
其中，相同条件下，所述减压外罩的受到的空气阻力小于所述喷油杆杆体受到的空气阻力。
2.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述减压外罩的横截面的轮廓形状为下列其中之一：翼型、流线型、水滴形。
3.根据权利要求2所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述减压外罩的内壁与所述喷油杆杆体的外壁之间形成有两个独立的空腔，分别为减压外罩进气腔和减压外罩出气腔；
所述减压外罩进气腔和所述减压外罩出气腔在朝向所述喷嘴头部的一侧连通；
所述减压外罩进气腔朝向所述喷嘴进口部的一端作为冷却空气入口，所述减压外罩出气腔朝向所述喷嘴进口部的一端作为冷却空气出口。
4.根据权利要求3所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述燃油喷嘴还包括喷嘴安装座；
所述喷嘴安装座固定在所述减压外罩的上方，所述喷嘴安装座上开设有喷嘴安装座进气孔和喷嘴安装座出气孔；
所述喷嘴安装座进气孔与所述减压外罩进气腔的冷却空气入口连通，所述喷嘴安装座出气孔与所述减压外罩出气腔的冷却空气出口连通。
5.根据权利要求4所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述燃油喷嘴还包括引气外罩；
所述引气外罩固定在所述喷嘴安装座的上方，所述引气外罩内设置有相互独立的引气外罩进气腔和引气外罩出气腔；
所述引气外罩进气腔的一端开设有敞口状的引气外罩进气孔，所述引气外罩进气腔的另一端与所述喷嘴安装座进气孔连通；
所述引气外罩出气腔的一端开设有敞口状的引气外罩出气孔，所述引气外罩出气腔的另一端与所述喷嘴安装座出气孔连通。
6.根据权利要求5所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述引气外罩进气孔外侧安装有压气机或压力泵。
7.根据权利要求3所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述喷嘴头部的一端开设有后端热防护腔，所述喷嘴头部的另一端开设有前端热防护腔，所述后端热防护腔和所述前端热防护腔连通；
其中，所述后端热防护腔远离所述前端热防护腔的一端开设有与所述减压外罩进气腔连通的喷嘴头部进气孔，所述前端热防护腔远离所述后端热防护腔的一端开设有与所述减压外罩出气腔连通的喷嘴头部出气孔。
8.根据权利要求7所述的燃油喷嘴，其特征在于，
所述喷嘴头部进气孔的数量至少为两个；和/或，
所述喷嘴头部出气孔的数量至少为两个。
9.根据权利要求5所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述引气外罩内设置有隔板，所述隔板将所述引气外罩的内腔分割为相互独立的所述引气外罩进气腔和所述引气外罩出气腔。
10.根据权利要求3所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述减压外罩的内壁上有与所述喷油杆杆体的外壁相切的结构，所述减压外罩的内壁与所述喷油杆杆体的外壁被该相切的结构分为两个独立的空腔，分别为所述减压外罩进气腔和所述减压外罩出气腔。
11.一种燃烧室，包括外机匣和扩压器机匣，其特征在于，所述外机匣上固定有权利要求1-10任一所述的燃油喷嘴。
燃油喷嘴及燃烧室
技术领域
背景技术
[0002] 如今航空发动机的燃烧室多采用直流式短环形燃烧室结构，而环形燃烧室的工作对入口气流产生的进口流场比较敏感，不良好的进口流场将会影响燃烧室出口的流场分布，这对后续结构如涡轮的工作状态及寿命等都是十分不利的。气流从压气机进入燃烧室后分别进入燃烧室的头部及火焰筒，而燃烧室头部结构为整个燃烧室最重要的结构之一，进入它的气流会影响整个燃烧室的工作状态，而对入口气流影响最大的因素之一就是燃烧室内空气流动的局部不规则性。
[0003] 燃烧室内空气流动的局部不规则性，是由于必不可少的火焰筒支承件、燃油喷油杆、点火器电嘴等部件导致空气流路上的局部障碍而引起的。燃烧室内局部空气的不规则性会增加流动损失，影响燃烧室工作稳定性，导致燃烧室寿命减短。因为真正影响燃烧室寿命的是火焰筒内局部过热，而局部过热现象的产生与火焰筒内、外的气流流动不均匀性以及燃油喷雾的周向不均匀性，特别是与空气流动的局部不规则性有着密切联系。
[0004] 燃油喷嘴是燃烧室的核心部件之一，燃油从外部通过输油管路供入至燃油喷嘴，通过燃油喷嘴的系列旋转雾化等处理最终喷出至火焰筒内部进行燃烧。燃油喷嘴有两个热源一个冷源。一个热源是高压压气机出口的高温空气，温度在500～1000K左右，其对整个燃油喷嘴(包括杆部和头部)加热。另一个热源是燃烧室内的高温燃气，温度在1800K以上，其通过辐射换热作用于喷嘴头部。冷源是燃油，从喷嘴进口处流入，燃油温度在450K以下。燃油喷嘴内部的输油管路中的燃油由于在小工况状态下流速有限，在高温的环境下极易发生氧化裂解，最终在输油管路内部沉积结焦，堵塞燃油喷嘴，阻碍了燃油的输送，增加了燃油喷嘴的返修次数，缩短了燃油喷嘴的正常使用寿命，从而对燃烧室的正常工作造成了不利影响。
[0005] 为了令燃烧室火焰筒内得到一个均匀的空气流态，到目前为止，在燃烧室空气流动问题上已经做了很多工作了，比如设计环形扩压器、空气扰流器、估算主燃区空气回流流量等等。虽然这些技术方案解决了部分燃烧室空气进口流场不均匀性的问题，但是并没有很好地处理燃烧室内空气流动局部不规则的问题。
[0006] 而针对燃烧室燃油喷嘴热防护的工作，国内外都做了很多工作，比如申请号为12/072356的美国专利提供了两种针对喷嘴杆部的解决方案，一种是副油路在中心，主油路燃油沿螺旋槽向下流动的螺旋槽方案，另一种是副油路在中心，主油路燃油沿多个平行凹槽向下流动的平行凹槽方案等等。但是这些专利都仅仅是从燃油流动方式出发考虑的解决燃油结焦的问题。热防护即为防止燃油喷嘴的输油管路内的燃油温度过高发生热氧化或热裂解反应，形成固体颗粒物，并附着在输油管路内壁上产生结焦而做的一系列防护措施。
[0007] 发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：燃烧室需具有良好的空气动力学基本设计，并处理好空气流动的局部不规则性，才能保证进入燃烧室火焰筒前空气流的均匀速度分布。但现有技术不能满足上述要求。
发明内容
[0008] 本发明的其中一个目的是提出一种燃油喷嘴及燃烧室，用以降低燃油喷嘴对燃烧室内气流不规则性的影响。
[0009] 为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
[0010] 本发明提供了一种燃油喷嘴，包括喷嘴进口部、喷油杆杆体、喷嘴头部和减压外罩；
[0011] 所述喷嘴进口部和所述喷嘴头部分别固定在所述喷油杆杆体的两端；所述减压外罩包围在所述喷油杆杆体的外侧，所述减压外罩与所述喷嘴进口部、所述喷油杆杆体及所述喷嘴头部三者中的至少其中之一固定；
[0012] 其中，相同条件下，所述减压外罩的受到的空气阻力小于所述喷油杆杆体受到的空气阻力。
[0014] 如上所述的燃油喷嘴，优选的是，所述减压外罩的内壁与所述喷油杆杆体的外壁之间形成有两个独立的空腔，分别为减压外罩进气腔和减压外罩出气腔；
[0015] 所述减压外罩进气腔和所述减压外罩出气腔在朝向所述喷嘴头部的一侧连通；
[0016] 所述减压外罩进气腔朝向所述喷嘴进口部的一端作为冷却空气入口，所述减压外罩出气腔朝向所述喷嘴进口部的一端作为冷却空气出口。
[0017] 如上所述的燃油喷嘴，优选的是，所述燃油喷嘴还包括喷嘴安装座；
[0018] 所述喷嘴安装座固定在所述减压外罩的上方，所述喷嘴安装座上开设有喷嘴安装座进气孔和喷嘴安装座出气孔；
[0019] 所述喷嘴安装座进气孔与所述减压外罩进气腔的冷却空气入口连通，所述喷嘴安装座出气孔与所述减压外罩出气腔的冷却空气出口连通。
[0020] 如上所述的燃油喷嘴，优选的是，所述燃油喷嘴还包括引气外罩；
[0021] 所述引气外罩固定在所述喷嘴安装座的上方，所述引气外罩内设置有相互独立的引气外罩进气腔和引气外罩出气腔；
[0022] 所述引气外罩进气腔的一端开设有敞口状的引气外罩进气孔，所述引气外罩进气腔的另一端与所述喷嘴安装座进气孔连通；
[0023] 所述引气外罩出气腔的一端开设有敞口状的引气外罩出气孔，所述引气外罩出气腔的另一端与所述喷嘴安装座出气孔连通。
[0024] 如上所述的燃油喷嘴，优选的是，所述引气外罩进气孔外侧安装有压气机或压力泵。
[0025] 如上所述的燃油喷嘴，优选的是，所述喷嘴头部的一端开设有后端热防护腔，所述喷嘴头部的另一端开设有前端热防护腔，所述后端热防护腔和所述前端热防护腔连通；
[0026] 其中，所述后端热防护腔远离所述前端热防护腔的一端开设有与所述减压外罩进气腔连通的喷嘴头部进气孔，所述前端热防护腔远离所述后端热防护腔的一端开设有与所述减压外罩出气腔连通的喷嘴头部出气孔。
[0027] 如上所述的燃油喷嘴，优选的是，
[0028] 所述喷嘴头部进气孔的数量至少为两个；和/或，
[0029] 所述喷嘴头部出气孔的数量至少为两个。
[0030] 如上所述的燃油喷嘴，优选的是，所述引气外罩内设置有隔板，所述隔板将所述引气外罩的内腔分割为相互独立的所述引气外罩进气腔和所述引气外罩出气腔。
[0031] 如上所述的燃油喷嘴，优选的是，所述减压外罩的内壁上有与所述喷油杆杆体的外壁相切的结构，所述减压外罩的内壁与所述喷油杆杆体的外壁被该相切的结构分为两个独立的空腔，分别为所述减压外罩进气腔和所述减压外罩出气腔。
[0032] 本发明还提供一种燃烧室，包括外机匣和扩压器机匣，其中，所述外机匣上固定有本发明任一技术方案所提供的燃油喷嘴。
[0033] 基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
[0034] 上述技术方案中，减压外罩的结构对燃烧室内气流局部不规则性具有减弱作用，且流过该减压外罩的空气流阻损失小，降低了火焰筒进口空气的局部不规则性，改善了燃烧室内空气流动的均匀性。
[0035] 并且，上述优选技术方案，从输油管路外部的隔热层出发，增加隔热层的换热性来提高燃油喷嘴的热防护性能。具体而言，上述优选方案充分利用了减压外罩与喷油杆杆体形成的空腔，从外部引入冷却空气进入到燃油喷嘴的热防护层，从而提高了防护层内隔热空气的换热性能，提高了燃油喷嘴的热防护性能，从而降低了喷嘴内输油管内燃油结焦的可能性，最终提高了燃烧室工作稳定性，并增加了燃烧室的寿命，且空腔的形成对燃烧室的减重也作出了贡献。另外，引入的冷却气体最终能排出到燃烧室机匣外，从而不会对燃烧室的内部油气匹配及燃烧组织形式造成影响。上述技术方案，克服了燃油喷嘴内的低温燃油由于受到高压压气机出口的高温空气和燃烧室内(即火焰筒内)的高温燃气两个热源的作用导致燃油喷嘴内燃油管路里的燃油极易结焦，从而造成燃油喷嘴堵塞进而造成燃烧室无法工作的问题，保证了发动机的正常使用。附图说明
[0036] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0037] 图1为本发明实施例提供的燃油喷嘴的安装示意图；
[0038] 图2为图1中燃油喷嘴的结构示意图一；
[0039] 图3为图1中燃油喷嘴的结构示意图二；
[0040] 图4为图1中燃油喷嘴的主视示意图；
[0041] 图5为图4的A-A剖视放大示意图；
[0042] 图6为图5的C-C剖视示意图；
[0043] 图7为图5的D-D剖视示意图；
[0044] 附图标记：
[0045] 11、内机匣； 12、扩压器机匣；
[0046] 13、外机匣； 21、火焰筒外环；
[0047] 22、火焰筒内环； 23、燃烧室外帽罩；
[0048] 24、燃烧室内帽罩； 31、旋流器；
[0050] 53、引气外罩； 54、引气外罩安装座；
[0051] 55、喷嘴安装座； 56、减压外罩；
[0052] 57、喷嘴头部； 81a、第一喷嘴输油管；
[0053] 81b、第二喷嘴输油管； 81c、第三喷嘴输油管；
[0054] 82、引气外罩出气孔； 83、喷口；
[0055] 84a～84f、螺栓孔； 91、引气外罩进气孔；
[0056] 92a～92i、喷嘴安装座进气孔； 93a～93i、喷嘴头部进气孔；
[0057] 94、后端热防护腔； 95、连接孔；
[0058] 96、前端热防护腔； 97a～97b、喷嘴头部出气孔；
[0059] 98、喷嘴安装座出气孔； 99、输油管热防护层；
[0060] 101、喷油杆杆体； 102、输油管壁；
[0061] 103、隔板； 111、引气外罩进气腔；
[0062] 112、减压外罩进气腔； 113、减压外罩出气腔；
[0063] 114、引气外罩出气腔； 120、喷嘴进口部。
具体实施方式
[0064] 下面结合图1～图7对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述，将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的技术方案均应该在本发明的保护范围之内。
[0065] 本发明实施例提供一种燃油喷嘴，包括喷嘴进口部120、喷油杆杆体101、喷嘴头部57和减压外罩56。喷嘴进口部120和喷嘴头部57分别固定在喷油杆杆体101的两端；减压外罩56包围在喷油杆杆体101的外侧，减压外罩56与喷嘴进口部120、喷油杆杆体101及喷嘴头部57三者中的至少其中之一固定。本实施例中，减压外罩56的两端分别与喷嘴进口部120及喷嘴头部57固定，且减压外罩56的内壁与喷油杆杆体101固定，具体可以采用焊接固定。其中，在相同条件下，减压外罩56受到的空气阻力小于喷油杆杆体101受到的空气阻力。此处所指的相同条件是指喷油杆杆体101和减压外罩56处于相同的外界环境下，来流空气的速度、方向等参数均相同。
[0066] 喷油杆杆体101即燃烧室内用于连接喷嘴头部57和外部油管的一种供油装置，内部设置有输油管。
[0067] 此处，喷嘴进口部120、喷油杆杆体101和喷嘴头部57的结构、相互之间的连接关系和位置关系均可以采用已有结构，喷油杆杆体101内具有的燃油通道也可以采用已有结构。
[0068] 已有的喷油杆杆体的结构形式为圆形或者球场形，这两种形状增加了燃烧室头部进气前的来流空气流动损失，此处在喷油杆杆体101的外侧增加一个减压外罩56，减压外罩56内壁焊接在喷油杆杆体101上，来流空气通过减压外罩56后进入燃烧室的头部，可以大大减小流阻。并且减压外罩56与喷油杆杆体101之间可形成空腔，以利于阻隔来流空气对喷油杆杆体101内的燃油的加热作用，另外空腔的形成对燃烧室的减重作出了贡献。后文将详述减压外罩56与喷油杆杆体101之间形成的空腔结构。
[0069] 减压外罩56主要用于降低喷油杆杆体101在燃烧室内的部分受到的空气阻力，以减小燃烧室内的气流局部不规则性问题。减压外罩56的结构形式有多种，比如翼型结构、流线型结构、水滴形结构等，只要该结构与喷油杆杆体101相比，相同使用条件下，能够使得减压外罩56受到的空气阻力小于喷油杆杆体101受到的空气阻力。
[0070] 上述技术方案提供的燃油喷嘴，增加了减压外罩56，减压外罩56受到的空气阻力小于喷油杆杆体101受到的空气阻力，故采用上述燃油喷嘴后，能够减小对燃烧室内的气流影响，进而减小燃烧室内的气流局部不规则性问题。
[0071] 承上述，减压外罩56的横截面的轮廓形状为下列其中之一：翼型、流线型、水滴形。本实施例中以水滴形为例，可参见图6。翼型即一种类似于流线型、为减小对来流空气的阻力而衍生的一种结构形式，可参照机翼的翼型结构。
[0072] 进一步地，减压外罩56的内壁与喷油杆杆体101的外壁之间形成有两个独立的空腔，分别为减压外罩进气腔112和减压外罩出气腔113。减压外罩进气腔112和减压外罩出气腔113在朝向喷嘴头部57的一侧连通。减压外罩进气腔112朝向喷嘴进口部120的一端作为冷却空气入口，减压外罩出气腔113朝向喷嘴进口部120的一端作为冷却空气出口，这两端都在减压外罩56的上方。
[0073] 上述技术方案，利用减压外罩56进一步减小了喷油杆杆体101受到的热应力。减压外罩56和喷油杆杆体101之间形成了两个空腔，分部为减压外罩进气腔112和减压外罩出气腔113。外部的冷却空气进入减压外罩进气腔112之后，需流动至减压外罩进气腔112朝向喷嘴头部57的一侧，即冷却空气需从喷油杆杆体101的上部流至下部方能进入到减压外罩出气腔113。并且，由于冷却空气出口位于减压外罩出气腔113朝向喷嘴进口部120的一端，故该股冷却空气需再从喷油杆杆体101的下部流至上部方能流出。可见，该股冷却空气的流通通路是回折的，这样设置一方面冷却效果好，可减小喷油杆杆体101受到的热应力；另一方面，冷却空气最后经由减压外罩上的冷却空气出口排出了，这样这股冷却空气不会影响燃烧室内的气流特性，也不会影响燃烧室内的燃烧性能。
[0074] 参见图6，具体可以采用下述方式在减压外罩56和喷油杆杆体101之间形成了两个空腔：减压外罩56的内壁上有与喷油杆杆体101的外壁相切的结构，减压外罩56的内壁与喷油杆杆体101的外壁被该相切的结构分为两个独立的空腔，分别为减压外罩进气腔112和减压外罩出气腔113。本实施例中以采用水滴形的减压外罩56为例，参见图6，减压外罩56的一端为圆头，另一端为尖头，在尖头和圆头之间过渡处可以设置为与喷油杆杆体
101相切。理论上讲，该相切处为直线，但实际中也可以设置为带有一定弧度的弧面，一方面可以使得减压外罩56与喷油杆杆体101之间焊接可靠，另一方向弧面接触面积大，可以使得两个腔之间的相互独立，不出现漏气等现象。
101相切。理论上讲，该相切处为直线，但实际中也可以设置为带有一定弧度的弧面，一方面可以使得减压外罩56与喷油杆杆体101之间焊接可靠，另一方向弧面接触面积大，可以使得两个腔之间的相互独立，不出现漏气等现象。
[0075] 承上述，为增加减压外罩56连接的可靠性，除了与喷油杆杆体101焊接之外，减压外罩56还可以一端焊接在喷嘴安装座55上，另一端焊接在喷嘴头部57上。
[0076] 参见图5和图7，为了便于向减压外罩进气腔112中引入冷却空气，燃油喷嘴还可包括喷嘴安装座55。喷嘴安装座55固定在减压外罩56的上方，喷嘴安装座55上开设有喷嘴安装座进气孔92a～92i和喷嘴安装座出气孔98。喷嘴安装座进气孔92a～92i与冷却空气入口连通，喷嘴安装座出气孔98与冷却空气出口连通。
[0077] 参见图1和图5，将燃油喷嘴安装到燃烧室的外机匣13上之后，喷嘴安装座55位于外机匣13的外部，减压外罩56位于外机匣13的内部。设置喷嘴安装座55一是便于将喷油杆整体安装在外机匣13上，二是使得喷嘴安装座进气孔92a～92i位于燃烧室的外部，便于引入冷却空气。
[0078] 更进一步地，参见图5，燃油喷嘴还包括引气外罩53，本实施例中，引气外罩53的外形采用圆形结构，故也可以称为圆形外罩。引气外罩53固定在喷嘴安装座55的上方，引气外罩53内设置有相互独立的引气外罩进气腔111和引气外罩出气腔114。引气外罩进气腔111的一端开设有敞口状的引气外罩进气孔91，引气外罩进气腔111的另一端与喷嘴安装座进气孔92a～92i连通。引气外罩出气腔114的一端开设有敞口状的引气外罩出气孔82，引气外罩出气腔114的另一端与喷嘴安装座出气孔98连通。
[0079] 参见图7，引气外罩53内设置有隔板103，隔板103将引气外罩53的内腔分割为相互独立的引气外罩进气腔111和引气外罩出气腔114。
[0080] 引气外罩53的主要作用是引入冷却空气。引气外罩进气孔91敞口设置，该引气外罩进气孔91可以正对着冷却空气的来流方向，以便于冷却空气进入到引气外罩进气腔111中。引气外罩出气孔82也是敞口设置，冷却完的冷却空气自由排放到外界，或者在引气外罩出气孔82外侧设置抽气泵，以加快冷却空气的流动速度。或者，在引气外罩进气孔91外侧安装引气外罩安装座54，以安装压气机或压力泵，从而增加冷却空气的进入量。
[0081] 喷嘴头部57在使用过程中也会承受较高的热应力，参见图5和图6，此处可以利用减压外罩进气腔112和减压外罩出气腔113同时实现对喷嘴头部57的冷却，以冷却喷嘴头部57两根输油管连接处中的被加热的较低流速的燃油。具体方式如下：喷嘴头部57的一端开设有后端热防护腔94，喷嘴头部57的另一端开设有前端热防护腔96，后端热防护腔94和前端热防护腔96连通，具体通过连接孔95连通。其中，后端热防护腔94远离前端热防护腔96的一端开设有与减压外罩进气腔112连通的喷嘴头部进气孔93a～93i，前端热防护腔96远离后端热防护腔94的一端开设有与减压外罩出气腔113连通的喷嘴头部出气孔97a～97b。
[0082] 设置前端热防护腔96和后端热防护腔94之后，冷却空气完整的流路如下：引气外罩进气孔91→引气外罩进气腔111→喷嘴安装座进气孔92a～92i→减压外罩进气腔112→喷嘴头部进气孔93a～93i→后端热防护腔94→连接孔95→前端热防护腔96→喷嘴头部出气孔97a～97b→减压外罩出气腔113→喷嘴安装座出气孔98→引气外罩出气腔114→引气外罩出气孔82。
[0083] 由上述流路可以看出，冷却空气即实现了对喷油杆杆体101的冷却，也实现了对喷嘴头部57的冷却；并且，冷却空气由外部引入，又排放至外界，不会影响燃烧室内的燃烧性能和气流特性。再则，本实施例中，上述冷却空气为可流动的低温空气，因此上述流路内空气的换热性能要大大高于静止空气的换热性能，从而大大增加了整个燃油喷嘴的热防护性能。
[0084] 承上述，喷嘴头部进气孔93a～93i的数量至少为两个；和/或，喷嘴头部出气孔97a～97b的数量至少为两个。
[0085] 下面结合各附图进一步详细阐释本实施例提供的燃油喷嘴的结构。
[0086] 参见图1中，燃烧室具有内机匣11、扩压器机匣12、外机匣13、火焰筒外环21、火焰筒内环22、燃烧室外帽罩23、燃烧室内帽罩24等结构。
[0087] 燃油喷嘴主要包括进油管路52、引气外罩53、减压外罩56、喷嘴安装座55和喷嘴头部57，燃油喷嘴整体通过喷嘴安装座55安装到燃烧室的外机匣13上。燃烧室内空气通过扩压器机匣12绕过燃油喷嘴的减压外罩56进入燃烧室头部的旋流器31，然后进入燃烧室的火焰筒外环21和火焰筒内环22形成的腔体内与喷口83喷出来的燃油进行混合燃烧。参见图6，减压外罩56的内壁上存在一个结构与喷油杆杆体101相切，并且在切线处进行焊接加以固定外罩，因此形成了两个空腔：减压外罩进气腔112和减压外罩出气腔113。该减压外罩56的横截面形状更接近于流线型，有益于减小燃油喷嘴对来流空气的扰流作用，减小流动损失，从而减小涡流器和火焰筒进口气流的局部不规则性而产生的影响，提升燃烧室工作稳定性。减压外罩56与喷油杆杆体101之间形成的空腔有利于阻隔来流空气对喷油杆杆体101内的燃油的加热作用，空腔的形成也有利于燃烧室的减重。
[0088] 参见图2，燃油喷嘴的外部进油管路52通过螺纹51与外部燃油总管连接，燃油通过燃油喷嘴的第一喷嘴输油管81a进入到燃油喷嘴内部，而后经过第二喷嘴输油管81b、第三喷嘴输油管81c流至喷口83，最终通过喷口83喷出至燃烧室火焰筒内部进行燃烧。燃油喷嘴通过喷嘴安装座55安装在燃烧室的外机匣13上，喷嘴安装座55上开有若干个螺栓孔84a～84f用于安装，如图3所示。其中，在喷嘴安装座55上端焊有一个圆形的引气外罩53，引气外罩53内设置有一隔板103(如图7所示)将引气外罩53的内空腔一分为二，形成两个空腔，即引气外罩进气腔111和引气外罩出气腔114。引气外罩53在外部空气来流方向开有一引气外罩进气孔91，用于引入外部冷却空气。为防止外部气流压力不足，亦可在引气外罩进气孔91外部焊接一引气外罩安装座54，以引入压气机前端较低温度的空气；或者在引气外罩进气孔91外部安装一压力泵，以增加引入气体的气压。
[0089] 参见图4和图5，燃油经过第一喷嘴输油管81a进入燃油喷嘴，流过第二喷嘴输油管81b进入到第三喷嘴输油管81c，最终从喷口83喷出。第二喷嘴输油管81b的输油管壁102外部包有输油管热防护层99，内部有隔热空气。由于燃油在第二喷嘴输油管81b与第三喷嘴输油管81c的连接处流速较低，容易产生沉淀或结焦，造成油路堵塞，因此需要对该连接处和第三喷嘴输油管81c处进行重点热防护。因此本实施例从燃油喷嘴外部引入较低温度的外部冷却空气通过引气外罩进气孔91进入到引气外罩53与内部的隔板103所形成的引气外罩进气腔111内，经过喷嘴安装座55上开的若干个喷嘴安装座进气孔92a～92i进入到由喷油杆杆体101与减压外罩56所形成的减压外罩进气腔112内，再经过喷嘴头部
57的壳体上所开的若干喷嘴头部进气孔93a～93i进入到喷嘴头部57的后端热防护腔94内，用于冷却第二喷嘴输油管81b和第三喷嘴输油管81c之间连接处的低速燃油。随后喷嘴头部57的后端热防护腔94内的冷却空气通过连接孔95进入到喷嘴头部57的前端热防护腔96内，用以冷却第三喷嘴输油管81c内的被加热的高温燃油，喷嘴头部57的前端热防护腔96为一环形空腔，可将防护层内受热的气体经过若干喷嘴头部出气孔97a、97b排出到减压外罩56与喷油杆杆体101形成的另一侧减压外罩出气腔113内，再通过喷嘴安装座55上开的喷嘴安装座出气孔98输送到引气外罩53与喷油杆杆体101形成的另一侧引气外罩出气腔114内，最终通过引气外罩53上另一侧开的引气外罩出气孔82排出到外部。
57的壳体上所开的若干喷嘴头部进气孔93a～93i进入到喷嘴头部57的后端热防护腔94内，用于冷却第二喷嘴输油管81b和第三喷嘴输油管81c之间连接处的低速燃油。随后喷嘴头部57的后端热防护腔94内的冷却空气通过连接孔95进入到喷嘴头部57的前端热防护腔96内，用以冷却第三喷嘴输油管81c内的被加热的高温燃油，喷嘴头部57的前端热防护腔96为一环形空腔，可将防护层内受热的气体经过若干喷嘴头部出气孔97a、97b排出到减压外罩56与喷油杆杆体101形成的另一侧减压外罩出气腔113内，再通过喷嘴安装座55上开的喷嘴安装座出气孔98输送到引气外罩53与喷油杆杆体101形成的另一侧引气外罩出气腔114内，最终通过引气外罩53上另一侧开的引气外罩出气孔82排出到外部。
[0090] 参见图5和图6，从图6中可以清晰地看到减压外罩56的横截面结构，以及在喷嘴头部57的壳体上的开的若干喷嘴头部进气孔93a～93i和喷嘴头部出气孔97a～97b的排布情况，此处的各小孔可在保证喷嘴头部57的壳体强度要求下开得尽可能多，以便引入和释放更多的冷却空气。
[0091] 参见图5和图7，从图7中可以清晰地看到在喷嘴安装座55上开的若干喷嘴安装座进气孔92a～92i和喷嘴安装座出气孔98的排布情况，此处的各小孔可在保证喷嘴安装座55的强度要求下开得尽可能多，以便引入和释放更多的冷却空气。
[0092] 本实施例中，减压外罩56的结构对燃烧室内气流局部不规则性具有减弱作用，且流过该减压外罩56的空气流阻损失小，降低了火焰筒前进口空气的局部不规则性，改善了燃烧室内空气流动的均匀性。并且，上述技术方案充分利用了减压外罩56与喷油杆杆体101形成的空腔，从外部引入冷却空气进入到燃油喷嘴的热防护层，从而提高了防护层内隔热空气的换热性能，提高了燃油喷嘴的热防护性能，从而降低了喷嘴内输油管内燃油结焦的可能性，最终提高了燃烧室工作稳定性，并增加了燃烧室的寿命，且空腔的形成对燃烧室的减重也作出了贡献。
[0093] 本发明实施例还提供一种燃烧室，包括外机匣13和扩压器机匣12，外机匣13上固定有本发明任一实施例所提供的燃油喷嘴。燃油喷嘴的减压外罩56的减压面朝向扩压器机匣12输出的空气流方向。以采用水滴形的减压外罩56为例，即将减压外罩56的圆头的那一端正对着扩压器机匣12输出的气流方向。
[0094] 上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
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