CN114234233B - 一种蒸发管及燃烧室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸发管及燃烧室,其技术方案要点是包括蒸发管进口和蒸发管出口，其中，所述蒸发管进口设置有多根相互独立的蒸发管，多根相互独立的蒸发管逐渐向全环方向扩张、径向方向逐渐缩短；所述蒸发管出口逐渐扩张、合并成为全环型，在全环段内部设置有多个曲面倾斜的环涡叶片。本发明解决了采用蒸发管作为燃油雾化、蒸发、混合装置的中小型航空发动机全环燃烧室燃油蒸发效率偏低、油气在全环周向分布不均匀、燃烧室燃烧效率低、点火困难、不同头部之间连焰速度较慢的问题。

Description

一种蒸发管及燃烧室

技术领域

本发明属于航空发动机技术领域，具体涉及一种蒸发管及燃烧室。

背景技术

中小型航模、舰载用航空器所使用的航空发动机通常选用蒸发管全环燃烧室作为其主要核心部件。相比于单管型燃烧室和环管型燃烧室，全环燃烧室具有结构简单、加工制造装配难度低、性能优良等优点，已经在现代航空发动机上大规模使用。而蒸发管全环燃烧室由于采用蒸发管作为液态燃料的雾化、蒸发和混合装置，其制造难度、成本和装配性相比于传统的离心喷嘴/空气雾化喷嘴匹配涡流器的设计更有优势，因此也更适合于低成本发动机和民用市场。

蒸发管与离心喷嘴相比，在全环燃烧室中不仅充当着燃油雾化的装置，同时还具备蒸发燃油、油气混合等功能。燃油在蒸发管内雾化、蒸发以及与空气混合后，在蒸发管出口形成富油的油气混合物，进入燃烧室内与空气掺混燃烧，可以实现预混燃烧的效果，相比于当前主流的扩散燃烧方式，该技术可以提高燃料的燃烧效率，缩小燃烧所需的空间。但是当前的蒸发管设计难以满足燃油在蒸发管内充分吸热、蒸发以及与空气混合的全过程，且蒸发管燃烧室的效率很大程度上取决于不同蒸发管燃油流量分布的均匀性。全环燃烧室通常采用燃油总管供油，由于加工精度等问题，难以保证不同蒸发管内供油量完全一致，使得不同蒸发管油量不一、燃烧温度差别大、出口温度分布品质差。另一方面，蒸发管燃烧室中燃油需充分蒸发才能与空气均匀混合，形成富油的油气混合物，实现完全燃烧，否则从蒸发管中流出的是两相流混合物，油滴没有完全蒸发，进入火焰筒内需要经过较长距离才能蒸发完成，导致燃烧室的工作效率下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸发管及燃烧室，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种蒸发管，包括蒸发管进口和蒸发管出口，其中，

所述蒸发管进口设置有多根相互独立的蒸发管，多根相互独立的蒸发管逐渐向全环方向扩张、径向方向逐渐缩短；

所述蒸发管出口逐渐扩张、合并成为全环型，在全环段内部设置有多个曲面倾斜的环涡叶片；

所述蒸发管内部依次包括蒸发管起始圆管段、蒸发管的弯曲扩张段、全环周向连接段和蒸发管出口；

所述全环周向连接段设置有环涡叶片，所述环涡叶片包括倾斜叶片和V型叶片；其中，

倾斜叶片设计在蒸发管出口附近及蒸发管内部，V型叶片设计在蒸发管的出口处。

优选的，所述蒸发管设置为16根蒸发管进口，16根蒸发管进口相互独立、每根蒸发管开设有进气帽罩。

优选的，所述蒸发管还包括直射式喷嘴，所述直射式喷嘴从蒸发管中段或蒸发管出口位置***。

优选的，所述蒸发管弯曲扩张段的侧表面采用圆弧过渡设计。

优选的，所述V型叶片和全环周向连接段设计为一体。

优选的，所述蒸发管与蒸发管入口套筒分开装配，其中蒸发管首先与火焰筒外环后段焊接连接并装配在一起， 16个所述蒸发管入口套筒与蒸发管入口圆管段焊接在一起。

优选的，所述蒸发管与火焰筒外环后段一体式加工，所述火焰筒外环采用分体式设计。

优选的，所述蒸发管出口附近设置多个倾斜叶片，叶片数量为蒸发管进口数量的2倍。

优选的，所述蒸发管在加工和装配过程中，能够通过进口直管段、弯曲扩张段、全环周向连接段、环涡叶片段、出口扩张段五段分区域加工，并采用焊接方法组合成一体。

优选的，在装配过程中，蒸发管与蒸发管入口套筒分开装配，其中蒸发管首先与火焰筒外环后段焊接连接并装配在一起，随后分别将16个蒸发管入口套筒与蒸发管入口圆管段焊接在一起。

优选的，所述蒸发管与火焰筒外环后段采用一体式加工。

本发明还提出一种燃烧室，所述燃烧室采用上述所述的蒸发管，所述燃烧室包括蒸发管进口和蒸发管出口，其中，

所述蒸发管进口设置有多根相互独立的蒸发管，多根相互独立的蒸发管逐渐向全环方向扩张、径向方向逐渐缩短；

所述蒸发管出口逐渐扩张、合并成为全环型，在全环段内部设置有多个曲面倾斜的环涡叶片；

所述蒸发管内部依次包括蒸发管起始圆管段、蒸发管的弯曲扩张段、全环周向连接段和蒸发管出口；

所述全环周向连接段设置有环涡叶片，所述环涡叶片包括倾斜叶片和V型叶片；其中，

倾斜叶片设计在蒸发管出口附近及蒸发管内部，V型叶片设计在蒸发管的出口处。

本发明的技术效果和优点：

全环蒸发管出口叶片改善燃烧室点火、联焰性能。相比于典型的直管式蒸发管，采用扩管式全环蒸发管，可以在蒸发管出口设计多个倾斜叶片，倾斜叶片引导气流在火焰筒头部可形成全环涡，延长油气混合物在燃烧室主燃区的停留时间，改善全环燃烧室的点火、联焰性能。

侧面圆弧过渡、内壁光滑扩张蒸发管降低压力损失。采用蒸发管侧边圆弧过渡、周向逐渐扩张、径向逐渐缩短的结构，相比于典型的直管式蒸发管燃烧室的总压损失更小。

周向扩张、相互连通与出口叶片提高了蒸发效率。相比于传统直管式蒸发管，燃油周向扩张可在全环燃烧室周向均匀受热，相互连通的设计可促进不同蒸发管内燃油碰撞、破碎与蒸发，燃油撞击叶片也可提高蒸发效果。

扩管式蒸发改善油气混合物全环分布均匀性。相比于传统的直管式蒸发管，采用扩管式结构可实现油雾二次混合与雾化蒸发，改善油气混合物在全环燃烧室内分布均匀性，改善出口温度分布品质，延长涡轮使用寿命。

蒸发管与火焰筒一体式设计降低加工难度。相比于其他的新型蒸发管结构，采用蒸发管与火焰筒零件分开的一体式设计，结合增材制造工艺，减少了燃烧室零件数量、降低了加工难度和装配难度。

附图说明

图1为蒸发管的三维结构示意图；

图2为本发明的蒸发管的后视图；

图3为本发明蒸发管的后剖视图；

图4为本发明蒸发管的侧剖视图；

图5为蒸发管的环涡叶片结构示意图；

图6为蒸发管的V型叶片结构示意图；

图7为蒸发管在出口附近流动特征示意图；

图8为蒸发管在燃烧室头部环向气流流动特征示意图；

图9为采用V型叶片的蒸发管在燃烧室头部气流流动特征；

图10为蒸发管与外环后段一体式结构示意图；

图11为采用蒸发管燃烧室的小型涡喷发动机。

图中：1—进气道；2—扩压器；3—燃烧室；4—涡轮；5—喷管；

30—扩压器；33—火焰筒；34—燃油雾化装置；35—点火装置；

330—火焰筒头部环；331—火焰筒外环；332—火焰筒内环；

3310—火焰筒外环掺混孔；3311—火焰筒外环冷却孔；3312—火焰筒外环后段；3320—火焰筒内环掺混孔；3321—火焰筒内环冷却孔；

341—燃油总管；342—直射式喷嘴；343—蒸发管；

3431—蒸发管进口套筒；3432—蒸发管入口直管段；3433—蒸发管弯曲扩张段；3434—蒸发管全环周向连接段；3434a-蒸发管全环周向连接面；3435—倾斜叶片；3435a-V型叶片；3436—蒸发管全环出口；3437—蒸发管扩张段侧面； 3438—蒸发管出口扩张段斜面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

现有实施方案主要基于传统蒸发管的基本构型，从改善燃油的蒸发性能、改善蒸发管出口油气分布均匀性等方面开展。传统蒸发管设计成多段曲折弯曲的结构，蒸发管在燃烧室中类似于暖气片布置，燃油从燃烧室的一侧由直射式喷嘴喷入蒸发管，经过较长的管路，燃油从火焰筒内的高温燃气中吸收热量，逐步蒸发并从蒸发管的另一端喷出。

本发明提供了一种全环型蒸发管，所述蒸发管包括蒸发管进口和蒸发管出口，其中，

所述蒸发管进口设置有多根相互独立的蒸发管，多根相互独立的蒸发管逐渐向全环方向扩张、径向方向逐渐缩短，所述蒸发管出口逐渐扩张、合并成为全环型，在全环段内部设置有多个曲面倾斜的环涡叶片。

具体地，如图1所示，本发明提供了一种出口相互连通、进口相互独立的全环型蒸发管，所述蒸发管内部依次包括蒸发管起始圆管段、蒸发管的弯曲扩张段3433、全环周向连接段3434和蒸发管全环出口3436。具体地，蒸发管从蒸发管起始段到蒸发管出口段依次为蒸发管进口套筒3431、蒸发管入口直管段3432、蒸发管弯曲扩张段3433、蒸发管全环周向连接段3434、倾斜叶片3435、蒸发管全环出口3436、蒸发管扩张段侧面3437、蒸发管出口扩张段斜面3438；蒸发管结构包括有16根相互独立、带有进气帽罩的蒸发管进口套筒3431和一个逐渐扩张、合并成为全环型的蒸发管全环出口3436。每根蒸发管进口开设有进气帽罩。

在本实施例中，如图2所示，所述蒸发管主体是由16根相互独立的圆管逐渐向全环方向扩张、径向逐渐缩短的结构，每根蒸发管内的燃油经过蒸发管入口直管段3432破碎、雾化后，在蒸发管弯曲扩张段3433向蒸发管内部蒸发管全环周向连接段3434扩散，与全环不同蒸发管内燃油实现二次混合。在二次混合的过程中，燃油液滴进一步破碎和蒸发，由于周向不同蒸发管内的油气混合物可以相互掺混，油气混合物到达蒸发管全环出口3436时油气混合均匀度较高，从而可以保证燃油在火焰筒内更均匀的燃烧，提高燃烧效率。

如图3所示，在蒸发管的蒸发管全环出口3436内部设计有多个曲面倾斜的环涡叶片，环涡叶片用于引导蒸发管内部油气混合物向火焰筒内部流动，同时燃油撞击环涡叶片时也会发生进一步的破碎、雾化和蒸发，改进蒸发管内燃油蒸发的效果。另一方面，环涡叶片的倾角设计可以在全环火焰筒的头部主燃区内形成周向环涡，周向环涡的存在进一步促进蒸发管出口油气混合物在主燃区内分布均匀，同时把点火电嘴附近已经被点燃的油气混合物扩散到全环其它位置，从而确保燃烧室具有较好的点火、联焰性能。环涡叶片的倾角在0°至蒸发管出口扩张段的最大扩张角之间，以防止油气混合物倒灌或者蒸发管出口附近气流堵塞。

以下结合燃油的燃烧过程以及附图对本实施例进行进一步的说明。

如图4所示，燃油由供油装置和燃油总管进油管流入燃油总管341后，在全环燃烧室周向均布的不同位置进入到多个直射式喷嘴342，直射式喷嘴342随后向周向多个蒸发管343的入口供油。燃油从直射式喷嘴342喷入蒸发管后，在蒸发管的起始直段3432受到从蒸发管进口流入的气流裹挟，在气流的剪切力作用下发生一次破碎，由于燃油的密度比空气大，在惯性作用下燃油撞击到蒸发管的起始圆管直段3432内表面，此时燃油发生撞壁破碎，部分燃油从壁面飞溅喷向蒸发管内部其他区域，与蒸发管内剩余的气流相互作用，发生进一步的破碎、雾化；而另一部分燃油撞击到蒸发管内壁面后，贴近壁面流动，在蒸发管内部形成均匀的燃油液膜，燃油液膜在向蒸发管下游扩散的过程中，从蒸发管内表面逐步吸收热量，发生膜态沸腾，实现燃油从液膜表面的蒸发。

油气混合物经过蒸发管起始圆管段3432后，燃油并不能完全蒸发，燃油的破碎效果也较差，往往是较大燃油液滴与空气形成的稀相混合物。油气稀相两相流混合物随后进入蒸发管的弯曲扩张段3433，在弯曲扩张段3433内，由于蒸发管的径向高度由圆管的直径逐渐缩小，而蒸发管内部的周向空间逐渐扩大，燃油除了可以沿圆管形蒸发管轴向运动外，还可以沿蒸发管的周向运动，在扩管段燃油与蒸发管内表面可以更充分的接触，从而改善燃油在蒸发管内部的受热蒸发效果，提高蒸发管的燃油蒸发效率。另一方面，蒸发管在周向逐渐扩张，而在径向的高度逐渐变窄，也使得火焰筒内高温燃气在径向的分布空间变大，而在周向的分布空间变窄。由于火焰筒内主流方向为沿火焰筒轴向和火焰筒的径向，因此蒸发管较宽的周向范围可以改善蒸发管的受热均匀性，使得蒸发管表面均匀受热、燃油快速蒸发。

在弯曲扩张段的侧表面3437，采用圆弧过渡设计。可以保持蒸发管由圆管形到扩管型的光滑过渡，也可以增加蒸发管的周向覆盖范围，尽量缩小蒸发管的径向高度，使燃油在全环蒸发管周向充分扩散，从而改善蒸发管的受热与燃油蒸发效果，并改善燃油与蒸发管内部空气相互作用促成的燃油破碎、雾化和蒸发效果。油气混合物在蒸发管的弯曲扩张段3433流动过程中，燃油进一步破碎，同时燃油受热更充分，部分燃油蒸发，形成由相对较小燃油液滴与油气混合物组成的两相流混合物。

经过蒸发管弯曲扩张段3433的油气混合物随后进入蒸发管的全环周向连接段3434。在这一区域，已经部分在蒸发管全环周向扩散的油气混合物开始与周边蒸发管内的油气混合物相互接触，由于不同蒸发管内部流动情况及油气混合物浓度的差异，不同蒸发管内的油气混合物逐渐掺混，燃油和空气从较高浓度区域向较低浓度区域扩散，在扩散的过程中气流对燃油液滴的剪切力作用可以促进燃油液滴的进一步破碎、雾化和蒸发，而不同蒸发管油气混合物的掺混又可改善燃油和空气在蒸发管内分布的均匀性，因此可以有效地改善由于燃油分配不均匀、蒸发管加工误差等因素带来的不同蒸发管油量或者气量分配不均、蒸发管受热情况不一而造成的全环燃烧室周向局部过热、个别蒸发管油量偏少出现烧蚀、个别蒸发管油量偏多出现燃油蒸发不全、燃油未能充分燃烧，最终造成燃烧效率偏低的问题。

本发明所述典型的蒸发管弯曲扩张段3433在整个蒸发管上所占的长度相对较短，这是因为蒸发管扩张段的圆弧侧表面3437可以有效增长蒸发管周向相互连通的轴向长度。在实际使用中，蒸发管在弯曲扩张段的设计应根据其实际需求的长度开展精细、参数化研究。油气混合物经过蒸发管的弯曲扩张段3433后，燃油进一步破碎和蒸发，同时由于蒸发管全环方向的油气掺混作用，燃油分布更均匀，油气混合物配比也更均匀。

油气混合物从蒸发管的全环周向连接段3434进入蒸发管出口附近的倾斜叶片3435过程中，燃油液滴进一步撞壁破碎和蒸发。环涡叶片可以是如图5所示，倾斜叶片3435的典型结构形式，其中倾斜叶片3435的典型结构可以促进燃油液滴破碎、使气流在火焰筒头部形成环涡，改善燃烧室点火联焰性能，其中环涡结构通过全环燃烧室周向的流动，可以延长燃油在蒸发管内部的流动路径、延长燃油在火焰筒头部的停留时间，使得燃油在主燃区内继续蒸发、同时使主燃区油气分配更均匀。

同时环涡叶片也可以是如同图6所示V型叶片3435a所示的典型结构形式。V型叶片3435a的典型结构主要可用于延长燃油在蒸发管内部的停留时间，使得燃油在蒸发管内部可以充分、均匀的受热。而采用V型结构可以在火焰筒头部主燃区内形成双向回流，改善油气混合物在头部的驻留效果，加快、稳定点火过程，同时火焰可以有效地从点火装置35附近形成的局部火焰扩散为全环火焰，改善燃烧室的点火、联焰效果。在典型结构上，V型叶片3435a应设计在蒸发管的出口，以防应气流回流造成的火焰回流及蒸发管烧蚀，而倾斜叶片3435可以设计在蒸发管出口附近及蒸发管内部。经过叶片的引流作用以及燃油撞击叶片发生的雾化破碎和受热蒸发，燃油的蒸发效率通常较高，燃油液滴含量逐渐减小。

油气混合从蒸发管的倾斜叶片3435、V型叶片3435a流出后到达蒸发管出口。对于V型叶片3435a蒸发管343，V型叶片段和径向扩张段3438设计为一体，工作模式与倾斜叶片3435蒸发管相同，下面统一描述。在蒸发管的出口扩张段3438，油气混合物可以在蒸发管出口附近在径向逐步扩张，随后流入火焰筒头部330附近主燃区。由于蒸发管出口的油气混合物具有一定的径向流动速度，同时蒸发管出口3436气流受到头部圆环330的阻隔，可以在火焰筒的主燃区内形成径向的双涡结构，如图7所示。图中G为蒸发管出口油气混合物的流动路径，结合如图8所示，图中A为火焰筒头部气流的流动路径，双涡结构可以保证蒸发管出口的油气混合物在主燃区内充分扩散并在远离蒸发管出口的位置燃烧，同时双涡结构可以使得油气混合物快速到达点火装置35附近，使得蒸发管出口一侧的油气混合物快速被点燃，随后引燃另一侧回流涡内油气混合物，形成燃气向主燃区下游流动。因此蒸发管出口扩张的设计可以改善燃烧室的点火、联焰与燃烧性能。

倾斜叶片3435内部气流及主燃区气流流动如图9所示， G为蒸发管出口油气混合物的流动路径；油气混合物在蒸发管内沿叶片顺时针流动，并向出口喷出。而主燃区内已有的新鲜空气也在蒸发管出口油气混合物的引流作用下在全环燃烧室周向流动形成环涡。从蒸发管出口流出的油气混合物往往处于富油状态，不能直接燃烧，在蒸发管两侧形成的环涡空气裹挟下，富油油气混合物与主燃区空气逐渐掺混，形成适合燃烧的油气混合物。当这些油气混合物到达点火装置35附近时，可以快速被点燃并形成火核。如图10所示，火核在全环涡的带动下向燃烧室周向其他位置扩散，在扩散的过程中引燃其他蒸发管头部对应位置的油气混合物。采用这种方式，燃烧室在较为恶劣的条件下也可以点火成功，因此这种设计可以改善燃烧室的工作可靠性。

在本实施例中，如图10所示为蒸发管与外环后段一体式结构示意图，所述蒸发管343在加工和装配过程中，通过进口直管段、弯曲扩张段、全环周向连接段、环涡叶片段、出口扩张段五段分区域加工，并采用焊接方法组合成一体，如图11所示，在较小的加工难度下，依然可以保证蒸发管的低成本加工。在装配过程中，蒸发管与蒸发管入口套筒分开装配，其中蒸发管首先与火焰筒外环331后段焊接连接并装配在一起，随后分别将16个蒸发管入口套筒3431与蒸发管入口圆管段焊接在一起。当采用增材制造的方法加工时，为了避免加工、装配的困难，可以采用蒸发管343与火焰筒外环后段3312一体式加工的方式，通过火焰筒外环部分零件的分体式设计减小加工、装配难度。

本发明还提供了一种燃烧室，所述燃烧室采用上述所述的蒸发管，所述蒸发管适用于小型涡喷航空发动机中，该发动机使用直流全环燃烧室、蒸发管作为燃油雾化与蒸发装置。其中，如图11所示，

该发动机由进气道1、压气机2、燃烧室3、燃气涡轮4和喷管5组成，

所述燃烧室3，包含扩压器30、火焰筒33、燃油雾化装置34和点火装置35组件。

其中火焰筒33主要由火焰筒外环331、火焰筒内环332、火焰筒头部330组成，在外环331上分布有多个掺混孔3310、冷却孔3311，在火焰筒内环332上也分布有多个掺混孔3310、冷却孔3311。

燃油雾化装置34主要由燃油总管341、直射式喷嘴342、蒸发管343组成。

技术效果：本发明的蒸发管采用流道面积不变、逐渐扩张的设计，通过流动阻力相对较小的蒸发管设计实现燃油快速向周向运动及贴壁吸热蒸发，从而改善燃油蒸发效果，降低燃烧室的压损，改善燃烧室的综合性能。

本发明采用沿流向周向扩张的蒸发管。蒸发管沿流动方向向全环燃烧室周向扩张的结构，可以改善火焰筒的内部高温燃气在蒸发管表面的贴壁流动特性，使蒸发管的受热更均匀更充分，促进蒸发管壁面附近燃油的破碎和雾化，改善贴壁流动燃油在蒸发管内壁上的吸热效果。

本发明采用径向高度减小的蒸发管。蒸发管沿流动方向在径向高度上逐渐减小，使其内部燃油与空气快速向周向扩散，保证气流具有一定的周向速度分量，从而促进不同蒸发管的油气混合物在周向的混合以及燃油快速雾化、蒸发。

本发明采用多段式蒸发管。蒸发管采用多段式结构设计，每一段分别有不同的功能，并可采用多段分开的方式加工。根据燃烧室设计需求，各段可长可短，具有多变可调节的设计特性。

本发明采用蒸发管侧面圆弧过渡。本发明在蒸发管的扩张段采用侧面圆弧过渡的设计，可以保证油气混合物尽早地在蒸发管周向扩张，同时保持圆管式蒸发管在全环周向的圆弧基本构型，可促进燃油在蒸发管侧壁面的扩散和吸热蒸发。

本发明采用蒸发管与火焰筒一体式结构。采用蒸发管与火焰筒一体式的设计，可以降低蒸发管燃烧室的装配难度、减少蒸发管燃烧室的零件数量、缩短加工时间并减少制造成本。

本发明采用蒸发管内部环向倾斜叶片。蒸发管出口附近设计了多个倾斜叶片，叶片数量为蒸发管进口数量的2倍，可促进未蒸发的燃油撞击蒸发管内部叶片后破碎、雾化和蒸发，同时叶片具有引流作用，可在蒸发管的内部以及火焰筒主燃区形成环涡，促进燃油与空气的混合，改善主燃区的点火和联焰。

本发明采用V型叶片。V型叶片可使不同蒸发管入口的油气混合物在V型叶片前进一步掺混，部分未蒸发的燃油撞击叶片表面发生雾化和蒸发，同时V型叶片在主燃区具有火焰稳定器的作用，可改善点火和联焰。

本发明采用蒸发管燃烧室主燃区环涡。在蒸发管内部，采用出口附近不同结构的叶片设计，可以在燃烧室主燃区内形成环涡结构，环涡结构可有效改善燃烧室的点火和联焰性能，提高燃烧室可靠性。

本发明采用蒸发管出口双涡设计；所述蒸发管出口沿径向扩张，与头部圆环一起，可在蒸发管出口附近、主燃区内形成径向双涡。双涡可以实现单个位置成功点火，从而降低设计难度、提高点火的可靠性。

本发明采用V型叶片周向双涡设计。采用V型叶片的蒸发管在出口附近具有与火焰稳定器相同的功能，形成的周向双涡结构可以改善燃烧室的点火和联焰性能。

凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种蒸发管，其特征在于：包括蒸发管进口和蒸发管出口，其中，

所述蒸发管进口设置有多根相互独立的蒸发管，多根相互独立的蒸发管逐渐向全环方向扩张、径向方向逐渐缩短；

所述蒸发管出口逐渐扩张、合并成为全环型，在全环段内部设置有多个曲面倾斜的环涡叶片；

所述蒸发管内部依次包括蒸发管起始圆管段、蒸发管的弯曲扩张段、全环周向连接段和蒸发管出口；

所述全环周向连接段设置有环涡叶片，所述环涡叶片包括倾斜叶片和V型叶片；其中，

倾斜叶片设计在蒸发管出口附近及蒸发管内部，V型叶片设计在蒸发管的出口处。

2.根据权利要求1所述的一种蒸发管，其特征在于：所述蒸发管设置为16根蒸发管进口，16根蒸发管进口相互独立、每根蒸发管开设有进气帽罩。

3.根据权利要求1所述的一种蒸发管，其特征在于：所述蒸发管还包括直射式喷嘴，所述直射式喷嘴从蒸发管中段或蒸发管出口位置***。

4.根据权利要求1所述的一种蒸发管，其特征在于：所述蒸发管弯曲扩张段的侧表面采用圆弧过渡设计。

5.根据权利要求1所述的一种蒸发管，其特征在于：所述V型叶片和全环周向连接段设计为一体。

6.根据权利要求1所述的一种蒸发管，其特征在于：所述蒸发管与蒸发管入口套筒分开装配，其中蒸发管首先与火焰筒外环后段焊接连接并装配在一起，16个所述蒸发管入口套筒与蒸发管入口圆管段焊接在一起。

7.根据权利要求1或6所述的一种蒸发管，其特征在于：所述蒸发管与火焰筒外环后段一体式加工，所述火焰筒外环采用分体式设计。

8.根据权利要求1所述的一种蒸发管，其特征在于：所述蒸发管出口附近设置多个倾斜叶片，叶片数量为蒸发管进口数量的2倍。

9.根据权利要求1所述的一种蒸发管，其特征在于：所述蒸发管在加工和装配过程中，能够通过进口直管段、弯曲扩张段、全环周向连接段、环涡叶片段、出口扩张段五段分区域加工，并采用焊接方法组合成一体。

10.根据权利要求9所述的一种蒸发管，其特征在于：在装配过程中，蒸发管与蒸发管入口套筒分开装配，其中蒸发管首先与火焰筒外环后段焊接连接并装配在一起，随后分别将16个蒸发管入口套筒与蒸发管入口圆管段焊接在一起。

11.根据权利要求9或10所述的一种蒸发管，其特征在于：所述蒸发管与火焰筒外环后段采用一体式加工。

12.一种燃烧室，其特征在于：所述燃烧室采用如权利要求1-11任一项所述的蒸发管，所述燃烧室包括蒸发管进口和蒸发管出口，其中，

所述蒸发管进口设置有多根相互独立的蒸发管，多根相互独立的蒸发管逐渐向全环方向扩张、径向方向逐渐缩短；

所述蒸发管出口逐渐扩张、合并成为全环型，在全环段内部设置有多个曲面倾斜的环涡叶片；

所述蒸发管内部依次包括蒸发管起始圆管段、蒸发管的弯曲扩张段、全环周向连接段和蒸发管出口；

所述全环周向连接段设置有环涡叶片，所述环涡叶片包括倾斜叶片和V型叶片；其中，

倾斜叶片设计在蒸发管出口附近及蒸发管内部，V型叶片设计在蒸发管的出口处。

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