[0001] 本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种径向旋流掺混强化的火焰筒。

[0002] 传统火焰筒掺混孔一般为简单的圆形或马蹄形开孔，由其进入火焰筒的掺混气与主流燃气换热能力有限，对燃烧室温度场的调节能力不强；同时，传统火焰筒未对掺混空气进行有效组织，掺混孔进气为简单的空气射流，其射流空气柱沿火焰筒周向宽度较窄，不利于对燃烧室出口温度场进行调节。另外，未来高温升燃烧室的掺混空气量会越来越少，届时传统形式的掺混孔进气将无法满足燃烧室对出口温场的调节需求。

[0003] 现有技术的缺点，首先，现有火焰筒掺混孔一般为简单的圆形或马蹄形开孔，由其进入火焰筒的掺混气与主流燃气换热能力有限，对燃烧室温度场的调节能力不强；

[0004] 其次，现有火焰筒未对掺混空气进行有效组织，掺混孔进气为简单的空气射流，其射流空气柱沿火焰筒周向宽度较窄，不利于对燃烧室出口温度场进行调节；

[0005] 最后，现有火焰筒掺混孔进气形式无法满足未来高温升燃烧室掺混空气量变少后，燃烧室对出口温场的调节需求。

[0026] 为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。

[0027] 如图1所示，本申请提供了一种径向旋流掺混强化的火焰筒，包括：

[0028] 火焰筒外壁5、火焰筒内壁6、旋流器3、头部转接段4、径向旋流掺混装置7、内导流罩1以及外导流罩2；

[0029] 内导流罩1、外导流罩2、头部转接段4、火焰筒外壁5和火焰筒内壁6采用螺栓连接，共同构成火焰筒的主体部分；火焰筒外壁5与火焰筒内壁6形成环状的燃烧室，火焰筒外壁5与火焰筒内壁6的前端之间安装有头部转接段4，头部转接段4上沿周向安装多个旋流器3与喷嘴，旋流器3主要用于火焰筒头部的组织进气，并可自由浮动，喷嘴向火焰筒内部喷油，旋流器3将外部空气与喷嘴的燃油混合；

[0030] 火焰筒外壁5与火焰筒内壁6上均具有周向分布的外壁掺混孔5‑1和内壁掺混孔6‑1，径向旋流掺混装置7分别焊接安装于外壁掺混孔5‑1和内壁掺混孔6‑1处，径向旋流掺混装置7具有多个由旋流叶片7‑2形成的多个使气体流入燃烧室的旋流通道，所述旋流通道的中轴线与气体流线面相切，其主要用于对掺混的气体进行旋流组织，以在火焰筒内产生掺混回流区A，从而加强与主流高温燃气的换热和掺混，进而调节燃烧室出口温度场。具体的如图2‑图3所示，径向旋流掺混装置7具有上堵盖7‑1、下堵盖7‑3以及位于上堵盖7‑1与下堵盖7‑3之间的旋流叶片7‑2；上堵盖7‑1和下堵盖7‑3用于固定旋流叶片7‑2，并且旋流叶片7‑
2、上堵盖7‑1与下堵盖7‑3之间形成的旋流通道，旋流叶片7‑2是最主要的气流旋转发生结构，用于对掺混进气进行旋转和加速；下堵盖7‑3具有联通所述燃烧室与所述旋流通道的旋流引导孔7‑5，旋流叶片7‑2沿旋流引导孔7‑5外周向分布，上堵盖7‑1中心处具有伸入旋流引导孔7‑5的整流锥7‑4，整流锥7‑4与上堵盖7‑1为一体结构，用与对旋流掺混进气进行导引和整流，以防止不同旋流通道进气发生碰撞形成乱流；旋流引导孔7‑5与外壁掺混孔5‑1和内壁掺混孔6‑1大小及形状一致，共同形成掺混孔通道。

[0031] 在一些可选实施方式中，旋流叶片7‑2的叶中线与径向旋流掺混装置7在旋流叶片7‑2中点出的半径具有夹角。

[0032] 在一些可选实施方式中，相邻旋流叶片7‑2的叶中线之间具有预设角度的夹角。

[0033] 在一些可选实施方式中，所述夹角的大小为360°除以旋流叶片的数量。

[0034] 在一些可选实施方式中，火焰筒外壁5的所述旋流通道与火焰筒外壁5之间具有预设的安装高度，与火焰筒内壁6的所述旋流通道与火焰筒内壁6之间具有预设的安装高度。

[0035] 在一些可选实施方式中，旋流叶片7‑2包括直叶片或弯扭叶片。

[0036] 在一些可选实施方式中，旋流叶片7‑2的旋流半径r为旋流引导孔7‑5半径的0.6～1.2倍。

[0037] 在一些可选实施方式中，旋流叶片7‑2的数量n为10～20个。

[0038] 在一些可选实施方式中，叶片吼道7‑6的面积之和为旋流引导孔7‑5面积的0.3～0.6倍，叶片吼道7‑6在旋流通道截面积最小处。

[0039] 在一些可选实施方式中，火焰筒外壁5和火焰筒内壁6上焊接的径向旋流掺混装置7数量相等，且为旋流器3的整数倍。

[0040] 在一些可选实施方式中，火焰筒外壁5和火焰筒内壁6上焊接的径向旋流掺混装置7的周向排布方式只能为顺排或叉排。

[0041] 在一些可选实施方式中，径向旋流掺混装置7与火焰筒外壁5和火焰筒内壁6的连接方式也可为螺纹连接，以方便更换。

[0042] 本申请的优点包括：本发明可有效解决传统火焰筒掺混孔进气对燃烧室温度场调节能力不足的问题，其优点和带来的收益为：首先，沿径向旋流结构进入火焰筒的掺混空气可在火焰筒内形成掺混回流区，与主流燃气充分进行换热，以提高对燃烧室温度场的调节能力；其次，进入火焰筒内的掺混空气由于旋流作用，可形成较宽的锥形掺混气柱，进一步增加了对燃烧室温度场的调节作用；最后，其优异的温场调节能力，可在较少掺混空气情况下对燃烧室温度场进行有效调节，以满足未来高温升燃烧室对低掺混空气量的使用需求。

[0043] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。