集油环及其冷却方法、燃油喷嘴、燃烧室和涡轮发动机与流程

1.本发明涉及涡轮发动机技术领域，具体涉及一种集油环、集油环冷却方法、燃油喷嘴、燃烧室和涡轮发动机。


背景技术：

2.在航空发动机领域中，随着环境保护要求的日益严格，民用航空发动机的污染排放限制也越来越严苛，当代民用航空发动机广泛采用低排放燃烧技术，以满足低排放要求。
3.在低排放燃烧技术中，贫油低排放燃烧技术在降低排放方面，潜力最大，是一种非常有前途的低排放技术。贫油低排放技术通常需要采用分级燃油喷嘴，喷嘴分为预燃级和主燃级，小工况下仅位于预燃级的副油路供油，大工况下预燃级中的副油路和主燃级中的主油路同时供油。
4.然而，分级燃油喷嘴存在一个显著的问题，即容易发生燃油结焦，从而造成燃油管路的流通面积降低，严重时甚至堵塞喷嘴，影响燃油雾化效果和喷嘴的寿命，导致燃烧室的燃烧效率、排放、出口温度分布的恶化，发动机的油耗增加，动力性能下降。
5.在贫油低排放燃烧技术中，分级喷嘴燃油结焦问题作为一个必须克服的难点，受到越来越多的重视。分级燃油喷嘴发生燃油结焦的主要原因是小工况下主油路不供油，其中残留的燃油不流动，受到高温空气或燃气辐射加热，极易产生结焦，而大工况下副油路燃油流量少，换热效果差，油路易超温。其中，位于喷嘴头部的集油环更易出现油路超温问题，导致集油环内的燃油结焦。
6.为解决集油环内的油路超温问题，一种方案是在集油环内设置两个同心的圆环形的油路，分别为主油路和副油路，以通过主油路和副油路之间的换热，对主油路起到一定的冷却作用，但发明人在实现本发明的过程中发现，该方案的冷却效果有限，在油路局部位置仍存在超温的问题，仍会导致集油环内的燃油结焦。
7.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

8.本发明的一个目的是提供一种集油环，可以有效解决集油环油路的燃油结焦问题。
9.为实现所述目的的集油环，用于燃油喷嘴，所述集油环内设置有主油路通道和副油路通道，所述主油路通道用于主燃级，所述副油路通道用于预燃级，所述副油路通道包括副油路螺旋结构，所述副油路螺旋结构的轴线至少部分环绕所述集油环的轴线，所述副油路螺旋结构缠绕所述主油路通道。
10.在所述的集油环的一个或多个实施方式中，所述主油路通道在所述集油环的周向上分开，形成两个独立的分油路通道。
11.在所述的集油环的一个或多个实施方式中，所述主油路通道包括局部环形结构，
所述局部环形结构位于所述副油路螺旋结构的内部。
12.在所述的集油环的一个或多个实施方式中，所述主油路通道包括主油路螺旋结构，所述主油路螺旋结构与所述副油路螺旋结构相互缠绕形成多重螺旋结构。
13.在所述的集油环的一个或多个实施方式中，所述主油路螺旋结构与所述副油路螺旋结构具有位置相对且形状相匹配的型面。
14.在所述的集油环的一个或多个实施方式中，所述主油路通道包括主燃级喷口，所述主燃级喷口从所述副油路螺旋结构的间隙中伸出所述副油路螺旋结构。
15.在所述的集油环的一个或多个实施方式中，集油环包括多个所述副油路通道，所述多个副油路通道的各所述副油路螺旋结构相互缠绕形成多重螺旋结构。
16.在所述的集油环的一个或多个实施方式中，所述集油环为3d打印件。
17.在所述的集油环的一个或多个实施方式中，所述副油路螺旋结构的横截面包括两个端点，所述两个端点的连线为所述横截面的内侧和外侧的分界线，所述横截面的边界线向所述内侧和所述外侧凸出。
18.在所述的集油环的一个或多个实施方式中，所述主油路通道包括主油路螺旋结构，所述主油路螺旋结构与所述副油路螺旋结构相互缠绕形成多重螺旋结构，所述主油路螺旋结构的横截面包括两个端点，所述两个端点的连线为所述横截面的内侧和外侧的分界线，所述横截面的边界线向所述内侧和所述外侧凸出。
19.本发明的再一个目的是提供一种集油环冷却方法，可以有效解决集油环油路的燃油结焦问题。
20.为实现所述目的的集油环冷却方法，采用前述的集油环，所述副油路通道内的燃油沿所述副油路螺旋结构螺旋流动，并与所述主油路通道内的燃油和所述集油环的本体进行换热，以提高所述集油环的油路的温度均匀性。
21.在所述的集油环冷却方法的一个或多个实施方式中，所述集油环包括第一副油路通道和第二副油路通道，所述第一副油路通道和所述第二副油路通道的所述副油路螺旋结构相互缠绕，所述第一副油路通道内的燃油与所述第二副油路通道内的燃油的流向相反。
22.该集油环和该集油环冷却方法通过在副油路通道设置缠绕主油路通道的螺旋结构，可以增加主油路通道与副油路通道之间的换热面积，以使主油路通道内的燃油与副油路通道内的燃油充分均匀地进行换热，通过温度较低的燃油对温度较高的燃油起到冷却作用，此外，由于集油环的本体的表面各处与外界的换热情况不同，通过在油路通道设置螺旋结构，可以使燃油在沿螺旋结构流动过程中，与集油环的本体的不同部位之间反复多次进行换热，可以提高集油环内的油路的温度均匀性，提高冷却效果，有效地避免集油环内的油路超温导致燃油结焦，从而可以保证燃油雾化效果，延长燃油喷嘴的寿命，提高燃烧室的燃烧效率和涡轮发动机的性能，且该集油环的体积较小，结构紧凑。
23.本发明的另一个目的是提供一种燃油喷嘴，可以有效解决燃油喷嘴的集油环油路的燃油结焦问题。
24.为实现所述目的的燃油喷嘴，包括前述的集油环。
25.本发明的又一个目的是提供一种燃烧室，可以有效解决燃油喷嘴的集油环油路的燃油结焦问题。
26.为实现所述目的的燃烧室，包括前述的燃油喷嘴。
27.本发明的再一个目的是提供一种涡轮发动机，可以有效解决燃油喷嘴的集油环油路的燃油结焦问题。
28.为实现所述目的的涡轮发动机，包括前述的燃烧室。
29.该涡轮发动机、该燃烧室和该燃油喷嘴通过采用该集油环，可以有效地避免集油环内的油路超温，避免燃油结焦，从而可以保证燃油雾化效果，延长燃油喷嘴的寿命，提高燃烧室的燃烧效率和涡轮发动机的性能。
附图说明
30.本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
31.图1是根据一个或多个实施方式的燃烧室的示意图。
32.图2是根据一个或多个实施方式的燃油喷嘴的示意图。
33.图3是根据一个实施方式的集油环主油路通道和副油路通道的示意图。
34.图4是图3的分解示意图。
35.图5是图3中a-a截面示意图。
36.图6是根据另一个实施方式的集油环主油路通道和副油路通道的示意图。
37.图7是图6的分解示意图。
38.图8是图6中b-b截面示意图。
具体实施方式
39.下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此对本发明实际要求的保护范围构成限制。应注意到，相同或相似的标号在下面的附图中表示相同或类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。此外，本技术的一个或多个实施方式中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
40.根据本发明的一个或多个实施方式的涡轮发动机(未图示)包括如图1所示的燃烧室100。燃烧室100主要由燃油喷嘴5、火焰筒7和机匣9组成。高压压气机出口的空气1进入燃烧室100后分为3股，包括外环腔空气2、头部进气3以及内环腔空气4，头部进气3与燃油喷嘴5喷出的燃油混合后在火焰筒7内进行燃烧，产生的高温燃气向下游流动，从而推动涡轮做功。高压压气机出口的空气1和火焰筒7内的高温燃气通过辐射和对流换热，对燃油喷嘴5产生加热作用。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，用语“上游”和“下游”是指相对于流体通道中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体流自的方向，而“下游”是指流体流至的方向。
42.参照图2，燃油喷嘴5包括油管10、喷嘴外壳14、喷嘴安装座17等。喷嘴安装座17用于与机匣9相连接，并提供燃油入口(未图示)。油管10与喷嘴安装座17的燃油入口流体连接，用于将燃油输送至喷嘴头部50，进而通过预燃级喷嘴11和主燃级喷口123喷出。喷嘴外
壳14位于油管10的外侧，并与油管10之间具有间隙，喷嘴外壳14与油管10在部分位置被拆开，使两者不接触，以防止喷嘴外壳14的热量通过热传导传递给油管10，从而可以通过喷嘴外壳14隔绝外部热气与油管10的辐射和对流换热，减少油管10内的燃油的温升。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是流体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.参照图2至图5，油管10包括预燃级喷嘴11、集油环12和油杆13。预燃级喷嘴11和集油环12位于喷嘴头部50，其中预燃级喷嘴11位于喷嘴头部50的中心，集油环12包围在预燃级喷嘴11的外侧。集油环12包括本体120以及设置在本体120内的主油路通道121和副油路通道122，主油路通道121包括主燃级喷口123。主油路通道121和副油路通道122通过油杆13与喷嘴安装座17的燃油入口相连接，从燃油入口流入的燃油分为主油路和副油路两个油路，主油路和副油路的燃油分别沿主油路通道121和副油路通道122流动，以分别向主燃级喷口123和预燃级喷嘴11供油。
45.多个主燃级喷口123沿集油环12的周向分布，并延伸至本体120的径向外侧，喷嘴外壳14设置有与主燃级喷口123一一对应的多个出口孔141，以使主燃级喷口123喷出的燃油通过出口孔141喷出喷嘴外壳14。
46.由于燃油从喷嘴安装座17的燃油入口流向喷嘴头部50的过程中，在高压压气机出口的空气1的辐射换热作用下温度逐渐升高，而火焰筒7内的高温燃气的辐射换热作用主要作用于喷嘴头部50，因此喷嘴头部50的燃油温度较高，需在集油环12内设置副油路通道122，以通过主油路通道121内的燃油与副油路通道122内的燃油、集油环12的本体120之间的换热，使流量较大、流速较高的流路中的较冷的燃油对流量较小或流速较低的流路中的较热的燃油起到冷却作用，从而降低集油环12内的燃油的最高温度，避免油路超温导致燃油结焦。
47.具体地，在小工况下，主燃级喷口123不喷油，主油路通道121中残留的燃油不流动，燃油被加热的时间较长，温升较大，温度较高，而副油路通道122内仍有燃油流动，燃油流动过程中被加热的时间较短，温升较少，温度较低，从而可以利用副油路通道122内的燃油对主油路通道121内的燃油进行冷却；在大工况下，主油路通道121内的燃油流量较大，换热能力较强，流动过程中的温升较少，温度较低，而副油路通道122内的燃油流量少，换热能力较差，温升较大，温度较高，从而可以通过主油路通道121内的燃油对副油路通道122内的燃油进行冷却。
48.参照图3和图4，可选地，主油路通道121在集油环12的周向上分开，形成两个独立的分油路通道1210，每个分油路通道1210包括一个进油段1211和一个包围段1212。进油段1211位于包围段1212的上游，用于向包围段1212供油，主燃级喷口123连接在包围段1212上。包围段1212呈局部环形结构，该局部环形结构沿平行于集油环12的周向的方向延伸，即包围段1212部分环绕集油环12的轴线126，两个分油路通道1210的包围段1212在集油环12的径向上相对，并围合成接近于整环的结构。
49.由此，将主油路通道121分成两个独立的分油路通道1210，可以缩短主油路通道
121内的燃油在集油环12中的流通长度，减少燃油被加热的时间，从而降低主油路通道121内的燃油的温升，以进一步降低主油路通道121内的燃油发生结焦的风险，并在大工况下提高主油路通道121内的燃油的换热能力。
50.可选地，两个分油路通道1210为对称结构，每个分油路通道1210的包围段1212接近半环形，即每个包围段1212在集油环12的周向上的角度接近180
°
，从而可以简化主油路通道121的结构。
51.在另一些实施方式中，主油路通道121包括多于两个分油路通道1210，从而进一步缩短主油路通道121内的燃油在集油环12中的流通长度，减少燃油的加热时间，降低主油路通道121内的燃油的温升。
52.在又一个实施方式中，主油路通道121为一个完整的油路通道，即主油路通道121仅包括一个进油段1211和一个包围段1212，该包围段1212接近于整环形，即在集油环12的周向上的角度接近360
°
，从而可以简化主油路通道121的结构。
53.参照图3至图5，副油路通道122包括两个子油路通道，分别为第一副油路通道124和第二副油路通道125，第一副油路通道124包括第一副油路螺旋结构1241，第二副油路通道125包括第二副油路螺旋结构1251，第一副油路螺旋结构1241的第一轴线1244和第二副油路螺旋结构1251的第二轴线1254重合并至少部分环绕集油环12的轴线126，即第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251一边螺旋一边沿平行于集油环12的周向的方向延伸。
54.第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251相互缠绕形成双螺旋结构，该双螺旋结构缠绕主油路通道121的包围段1212，从而可以在有限的空间内极大地增加主油路通道121与副油路通道122之间的换热面积，提高冷却效果，以有效地避免集油环12内油路超温导致燃油结焦。
55.此外，主油路通道121的包围段1212位于副油路通道122的该双螺旋结构的内部，可以使主油路通道121的横截面的周向上各部位与副油路通道122之间的换热较为均匀，使主油路通道121内的燃油的温度较为均匀，避免主油路通道121内的燃油出现局部超温，或使主油路通道121对副油路通道122提供更为均匀的冷却作用，并可以充分利用该双螺旋结构的内部空间，体积较小，结构紧凑。
56.可选地，主油路通道121的包围段1212的横截面为圆形，且该圆形的圆心位于第一副油路螺旋结构1241的第一轴线1244和第二副油路螺旋结构1251的第二轴线1254上，即主油路通道121位于第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251的中心，从而进一步增加主油路通道121的横截面的周向上的换热均匀性，或使主油路通道121对副油路通道122提供更为均匀的冷却作用。
57.在另一些实施方式中，副油路通道122包括多于两个子油路通道，从而进一步增加主油路通道121与副油路通道122之间的换热面积，提高冷却效果和主油路通道121内的燃油的温度均匀性。在又一个实施方式中，副油路通道122仅为一条油路通道，从而可以简化副油路通道122的结构。
58.在本发明的描述中，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本发明保护范围的限制。
59.继续参照图3至图5，可选地，多个主燃级喷口123从副油路通道122的该双螺旋结构的间隙中伸出该双螺旋结构，即副油路通道122位于主燃级喷口123的径向两侧，从而可以通过副油路通道122内的燃油与主燃级喷口123内的燃油进行充分的换热，以对主燃级喷口123内的燃油进行充分的冷却，防止主燃级喷口123内的燃油发生结焦，且结构简单，易于成型。在另一个未图示的实施方式中，主燃级喷口123从该双螺旋结构的本体部分穿过，即主燃级喷口123贯穿副油路通道122，但主燃级喷口123内的燃油与副油路通道122内的燃油不相连通，从而可以使副油路通道122内的燃油与主燃级喷口123内的燃油进行充分的换热。
60.第一副油路通道124还包括第一进油通道1242和第一出油通道1243，分别连接到第一副油路螺旋结构1241的两端。第一进油通道1242用于向第一副油路螺旋结构1241内输入燃油。第一出油通道1243与预燃级喷嘴11相连接，用于将第一副油路螺旋结构1241内流出的燃油导向预燃级喷嘴11。
61.第二副油路通道125还包括第二进油通道1252和第二出油通道1253，分别连接到第二副油路螺旋结构1251的两端。第二进油通道1252用于向第二副油路螺旋结构1251内输入燃油。第二出油通道1253与预燃级喷嘴11相连接，用于将第二副油路螺旋结构1251内流出的燃油导向预燃级喷嘴11。
62.可选地，第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251内的燃油流向相反，例如根据图3所示的方位，第一副油路螺旋结构1241内的燃油一边螺旋流动，一边沿顺时针方向环绕集油环12的轴线126，第二副油路螺旋结构1251内的燃油一边螺旋流动，一边沿逆时针方向环绕集油环12的轴线126，以获得更好的冷却效果。
63.具体地，在小工况下，由于第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251中的燃油在流动的过程中对主油路通道121内的燃油进行冷却，并受到外界热气和喷嘴外壳14等的热辐射，温度逐渐升高，换热能力逐渐降低，将第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251内的燃油流向设置为相反，可以使第一副油路螺旋结构1241的燃油换热能力较差的部位与第二副油路螺旋结构1251的燃油换热能力较强的部位相邻，并可以使第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251内的燃油之间发生换热，从而使第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251形成的双螺旋结构的总体的换热能力在集油环12的周向上较为均衡，以避免主油路通道121内的燃油出现局部超温；在大工况下，第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251内的燃油既受到主油路通道121内的燃油的冷却作用，又受到外界的热辐射，将第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251内的燃油流向设置为相反，可以使第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251内的燃油之间发生换热，使第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251内的燃油的温度在集油环12的周向上较为均衡，从而避免副油路通道122内的燃油出现局部超温。
64.参照图6至图8，在另一个实施方式中，主油路通道121的包围段1212包括主油路螺旋结构1213，主油路螺旋结构1213与第一副油路螺旋结构1241、第二副油路螺旋结构1251相互缠绕形成多重螺旋结构，从而可以在有限的空间内极大地增加主油路通道121与副油路通道122之间的换热面积，提高冷却效果，以有效地避免集油环12内油路超温导致燃油结焦。主油路螺旋结构1213与第一副油路螺旋结构1241、第二副油路螺旋结构1251中的燃油
流动方向可以相同，也可以不同。
65.该主油路螺旋结构1213与第一副油路螺旋结构1241、第二副油路螺旋结构1251之间具有相匹配的型面，例如主油路螺旋结构1213的第一侧面1214与第一副油路螺旋结构1241的第一表面1249位置相对且形状相匹配，主油路螺旋结构1213的第二侧面1215与第二副油路螺旋结构1251的第二表面1259位置相对且形状相匹配。由此，主油路通道121与副油路通道122之间具有较大的换热面积，且距离较近，从而可以提高冷却效果，有效地避免主油路通道121或副油路通道122内的燃油发生燃油结焦，且体积较小，结构紧凑。
66.主燃级喷口123从主油路螺旋结构1213向第一副油路螺旋结构1241与第二副油路螺旋结构1251之间的间隙中伸出，并延伸至集油环12的本体120的外表面。第一副油路螺旋结构1241还包括第三表面1240，第二副油路螺旋结构1251还包括第四表面1250，主燃级喷口123位于第三表面1240和第四表面之间，第三表面1240和第四表面1250分别平行于或近似平行于主燃级喷口123的中心线，并靠近主燃级喷口123。由此，副油路通道122与主燃级喷口123之间具有较大的换热面积，且距离较近，从而可以提高冷却效果，有效地避免主燃级喷口123内发生燃油结焦，且体积较小，结构紧凑。
67.由此，根据本发明的一个或多个实施方式的集油环12和集油环冷却方法通过在副油路通道122设置缠绕主油路通道121的螺旋结构，可以增加主油路通道121与副油路通道122之间的换热面积，以使主油路通道121内的燃油与副油路通道122内的燃油充分均匀地进行换热，通过温度较低的燃油对温度较高的燃油起到冷却作用，此外，由于集油环12的本体120的表面各处与外界的换热情况不同，通过在油路通道设置螺旋结构，可以使燃油在沿螺旋结构流动过程中，与集油环12的本体120的不同部位之间反复多次进行换热，可以提高集油环12内的油路的温度均匀性，提高冷却效果，有效地避免集油环12内的油路超温导致燃油结焦，从而可以保证燃油雾化效果，延长燃油喷嘴5的寿命，提高燃烧室100的燃烧效率和涡轮发动机的性能，且该集油环12的体积较小，结构紧凑。
68.该集油环12及其内部的主油路通道121(除了主燃级喷口12以外的部分)和副油路通道122可以通过3d打印一体成型，以便于制造，并通过电火花打孔、或激光打孔等工艺加工主燃级喷口123，以保证主燃级喷口123的尺寸精度。
69.参照图5，第一副油路螺旋结构1241的第一横截面，即垂直于第一副油路螺旋结构1241的第一轴线1244的截面包括第一边界线1246和两个第一端点1247。连接两个第一端点1247的第一连线1248为第一横截面的内侧和外侧的分界线，其中，内侧为靠近第一副油路螺旋结构1241的第一轴线1244的一侧，外侧为远离第一副油路螺旋结构1241的第一轴线1244的一侧。第一边界线1246向第一连线1248的内侧和外侧均呈凸出形状，例如第一边界线1246呈类似橄榄形状，从而使该第一副油路螺旋结构1241便于通过3d打印成型，提高成型质量。
70.类似地，第二副油路螺旋结构1251的第二横截面包括第二边界线1256和两个第二端点1257，第二边界线1256相对于连接两个第二端点1257的第二连线1258向内侧和外侧凸出，以便于通过3d打印成型，提高成型质量。
71.类似地，在图6至图8所示的实施方式中，主油路螺旋结构1213、第一副油路螺旋结构1241和第二副油路螺旋结构1251的横截面的边界线分别相对于对应的连线向内侧和外侧凸出，以便于通过3d打印成型，提高成型质量。
72.参照图1和图2，该燃油喷嘴5还包括挡溅盘15，挡溅盘15位于集油环12的下游，用于隔绝火焰筒7内的高温燃气对喷嘴头部50的热辐射，从而进一步减少集油环12内燃油的温升，避免集油环12内油路出现燃油结焦。集油环12的主燃级喷口123的喷射方向需避开挡溅盘15。
73.在另一些实施方式中，集油环12的下游未设置挡溅盘15，集油环12的主燃级喷口123可以沿集油环12的径向、或轴向、或径向与轴向之间的斜向喷射。
74.该涡轮发动机、该燃烧室100和该燃油喷嘴5通过采用该集油环12，可以有效地避免集油环12内的油路超温，避免燃油结焦，从而可以保证燃油雾化效果，延长燃油喷嘴5的寿命，提高燃烧室100的燃烧效率和该涡轮发动机的性能。
75.本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

技术特征：
1.集油环，用于燃油喷嘴，所述集油环内设置有主油路通道和副油路通道，所述主油路通道用于主燃级，所述副油路通道用于预燃级，其特征在于，所述副油路通道包括副油路螺旋结构，所述副油路螺旋结构的轴线至少部分环绕所述集油环的轴线，所述副油路螺旋结构缠绕所述主油路通道。2.如权利要求1所述的集油环，其特征在于，所述主油路通道在所述集油环的周向上分开，形成两个独立的分油路通道。3.如权利要求1所述的集油环，其特征在于，所述主油路通道包括局部环形结构，所述局部环形结构位于所述副油路螺旋结构的内部。4.如权利要求1所述的集油环，其特征在于，所述主油路通道包括主油路螺旋结构，所述主油路螺旋结构与所述副油路螺旋结构相互缠绕形成多重螺旋结构。5.如权利要求4所述的集油环，其特征在于，所述主油路螺旋结构与所述副油路螺旋结构具有位置相对且形状相匹配的型面。6.如权利要求1至5中任一项所述的集油环，其特征在于，所述主油路通道包括主燃级喷口，所述主燃级喷口从所述副油路螺旋结构的间隙中伸出所述副油路螺旋结构。7.如权利要求1至5中任一项所述的集油环，其特征在于，集油环包括多个所述副油路通道，所述多个副油路通道的各所述副油路螺旋结构相互缠绕形成多重螺旋结构。8.如权利要求1至5中任一项所述的集油环，其特征在于，所述集油环为3d打印件。9.如权利要求8所述的集油环，其特征在于，所述副油路螺旋结构的横截面包括两个端点，所述两个端点的连线为所述横截面的内侧和外侧的分界线，所述横截面的边界线向所述内侧和所述外侧凸出。10.如权利要求8所述的集油环，其特征在于，所述主油路通道包括主油路螺旋结构，所述主油路螺旋结构与所述副油路螺旋结构相互缠绕形成多重螺旋结构，所述主油路螺旋结构的横截面包括两个端点，所述两个端点的连线为所述横截面的内侧和外侧的分界线，所述横截面的边界线向所述内侧和所述外侧凸出。11.集油环冷却方法，其特征在于，采用如权利要求1至10中任一项所述的集油环，所述副油路通道内的燃油沿所述副油路螺旋结构螺旋流动，并与所述主油路通道内的燃油和所述集油环的本体进行换热，以提高所述集油环的油路的温度均匀性。12.如权利要求11所述的集油环冷却方法，其特征在于，所述集油环包括第一副油路通道和第二副油路通道，所述第一副油路通道和所述第二副油路通道的所述副油路螺旋结构相互缠绕，所述第一副油路通道内的燃油与所述第二副油路内的燃油的流向相反。13.燃油喷嘴，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的集油环。14.燃烧室，其特征在于，包括如权利要求13所述的燃油喷嘴。15.涡轮发动机，其特征在于，包括如权利要求14所述的燃烧室。

技术总结
本发明提供一种集油环、集油环冷却方法、燃油喷嘴、燃烧室和涡轮发动机，可以有效解决集油环油路的燃油结焦问题。该涡轮发动机包括该燃烧室，该燃烧室包括该燃油喷嘴，该燃油喷嘴包括集油环。集油环内设置有主油路通道和副油路通道，主油路通道用于主燃级，副油路通道用于预燃级，副油路通道包括副油路螺旋结构，副油路螺旋结构的轴线至少部分环绕集油环的轴线，副油路螺旋结构缠绕主油路通道。该集油环冷却方法采用该集油环，副油路通道内的燃油沿副油路螺旋结构螺旋流动，并与主油路通道内的燃油和集油环的本体进行换热，以提高集油环的油路的温度均匀性。的油路的温度均匀性。的油路的温度均匀性。


技术研发人员：陈毓卿 梁洋 吴雪松
受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2023/9/23