本发明涉及燃烧器，特别是涉及一种分级旋流燃烧器。
背景技术：
1、传统的燃烧系统中，燃气和空气以部分预混或部分预混与扩散燃烧并存的方式进入燃烧区域燃烧，存在混合不充分、燃烧效率低下、污染物排放高以及燃烧调节性不足等限制。旋流燃烧技术通过旋流叶片导流结构促进燃气和空气形成旋涡流动，实现更强烈的燃气、空气混合，增加燃烧区域内的接触面积，从而提高了燃烧效率和控制性能，也减少了污染物的生成。其中双旋流燃烧技术通过引入两个相互耦合的旋涡结构，形成更稳定的流场结构，有助于增强火焰的稳定性。同时具有较好的燃气适应性和灵活性。通过优化旋流结构和控制参数，可以进一步调节燃烧过程，减少污染物排放。因此双旋流燃烧在航空发动机以及燃气轮机等燃烧室内具有广泛应用。
2、无论是单级旋流或是多级旋流，在燃烧过程中都可能出现火焰形态、位置或特性发生不稳定的变化或波动，称为燃烧不稳定性。这种不稳定性来源于流动的扰动、燃气和氧气的不均匀混合以及燃烧速率的变化等扰动过程与燃烧系统声学模态相互耦合，导致火焰的放热率和空间位置的非定常波动以及压力的大幅振荡现象。这种现象会破坏燃烧室高温壁面的冷却结构、增加污染物排放并破坏机械结构，同时释放强烈噪音。此外，在天然气氢气掺混燃烧器中通常易发生回火，采用控制流速方法和单点喷射方法可以有效抑制回火的发生。
3、由此可知，燃烧器内的燃烧过程与多种因素有关，现有技术中传统的燃烧器具备如下缺陷：
4、1.现有多级旋流燃烧器结构没有专门针对研究热声问题优化结构。例如，拥有多级流道的燃烧器cn116164280a主要针对排放问题设计，没有预留热声实验所需的压力波动、速度波动测量设备的安装位。
5、2.现有双旋流燃烧器结构不具有可调整性。例如，北京航空航天大学的燃烧器cn109737386a喷嘴出口处结构角度与燃烧器炉体结构已经固定，不能通过改变喷口几何形状来调整出口流场结构。
6、3.现有双旋流燃烧器结构无法获取各级气流单独的压力、速度扰动信息。
7、基于此，急需一种新型的方案来至少解决部分上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种分级旋流燃烧器，以解决上述现有技术存在的问题，以便于找寻出高效稳定低排放的燃烧器结构形式。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明提供一种分级旋流燃烧器，包括燃烧室、多个燃气通道和多个旋流器，一个所述旋流器对应一个所述燃气通道，形成所述燃气通道的组件、所述旋流器以及形成所述燃烧室的炉体依次可拆连接以使得所述燃气通道、所述旋流器的旋流通道以及所述燃烧室依次连通，各所述燃气通道上均设置有燃气进口，各所述燃气通道内或上均设置有用于配置检测组件的结构。
4、优选的，还包括多个掺混气体通道，所述掺混气体通道和所述燃气通道均独立设置，各所述掺混气体通道均与所述燃烧室连通，各所述掺混气体通道均具有掺混气体进口。
5、优选的，各所述燃气通道与所述燃烧室连通结构为燃气喷口，所述掺混气体通道与所述燃烧室连通结构为掺混气体喷口，所述掺混气体喷口以及所述燃气喷口依次交替且嵌套设置。
6、优选的，形成所述燃烧室的炉体可拆卸以更换不同结构的炉体。
7、优选的，所述炉体上开设有窗口，所述窗口上设置有玻璃，所述玻璃外周包有外框，所述外框通过螺丝固定设置于所述炉体上，所述外框的内侧设置有沿着周向延伸的安装槽，所述玻璃安装于所述安装槽内，且所述玻璃正反两侧的所述安装槽内均设置有环形的石墨垫片。
8、优选的，至少具有两个所述燃气通道，分别为内燃气通道和外燃气通道，其中一个所述掺混气体通道为内掺混气体通道；所述分级旋流燃烧器还包括喷射组件、内管、外管、导流罩和中心管；所述中心管、所述导流罩、所述内管和所述外管从内至外依次嵌套设置，所述导流罩和所述内管之间的环形通道形成所述内燃气通道，所述外管和所述内管之间的环形通道形成所述外燃气通道；所述中心管内形成所述内掺混气体通道；所述喷射组件上设置有所述燃气喷口和所述掺混气体喷口，所述喷射组件与所述内管、所述外管、所述导流罩和所述中心管均可拆分安装。
9、优选的，所述内管包括多段可拆连接的子内管，所述外管包括多段可拆连接的子外管，一个所述子内管对应一个所述子外管，所述子内管和所述子外管嵌套设置并通过连接臂固定连接，所述子外管外设置有凸缘形成法兰结构，多个所述法兰结构可拆连接以连通所述子外管和所述子内管。
10、优选的，形成所述燃气通道初始段的所述法兰结构为进气段法兰，所述进气段法兰的中部固定设置有一个中心体，所述中心体中形成所述内掺混气体通道的起始段，所述进气段法兰的表面设置有用于连通所述外燃气通道以及所述内燃气通道的燃气进口以及所述掺混气体通道的掺混气体进口；
11、其中一个所述法兰结构为测量段法兰，所述测量段法兰的外壁设置有连通所述外燃气通道和所述内燃气通道的孔位，所述孔位上用于安装所述检测组件；
12、其中一个所述法兰结构为分流法兰，所述分流法兰中的内旋流通道沿着燃气的流动方向截面积逐渐变小；所述分流法兰中的外旋流通道的出口段为第一多孔结构；
13、其中一个所述法兰结构为测量段法兰，所述测量段法兰中具有贯通的通道形成部分所述外燃气通道，该部分外燃气通道内填充设置有多孔泡沫铜制成的整流块；
14、所述喷射组件包括掺混法兰和水冷法兰；所述分流法兰、所述掺混法兰和所述水冷法兰依次设置，所述中心管顶部延伸至所述掺混法兰的中心通道内，所述中心管的顶部开设有所述掺混气体喷口，所述中心管和所述掺混法兰的内壁之间的环形空间为一个所述燃气喷口，所述水冷法兰内壁与所述掺混法兰外壁之间形成的环形空间为另一个所述燃气喷口；所述掺混法兰内部设置有掺混夹层，所述掺混夹层内设置有第二多孔结构，所述掺混法兰的顶部设置有所述掺混气体喷口，所述掺混法兰的外壁设置有掺混气体进口，所述掺混法兰上设置有贯通上下表面的第三多孔结构，所述外旋流通道通过所述第三多孔结构和所述水冷法兰内壁与所述掺混法兰外壁之间的环形空间连通。
15、优选的，还包括多个声激励器，所述声激励器的数量与所述燃气通道的数量相同，一个所述声激励器对应一个所述燃气通道设置。
16、优选的，所述检测组件包括热线风速仪、压力波动传感器、稳态压力传感器和温度传感器中的一种或多种。
17、优选的，各所述燃气通道上均具有两个孔位，两个所述孔位分别安装所述热线风速仪和所述压力波动传感器；用于安装所述热线风速仪的孔位上可拆安装有套筒，所述热线风速仪和所述套筒可拆连接。
18、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
19、1、本发明可实现多股旋流气流参数的完全独立控制，可单独测量多级旋流火焰各自的火焰传递函数，可单独对多股旋流进行声激励。
20、2、本发明可实现多股旋流气流速度、压力参数的同时同步独立测量，用于后续分析，因此，本发明预留有热声实验所需的压力波动、速度波动测量设备的安装位，以便于进行热声实验。
21、3、本发明中的喷射组件包括水冷法兰以及掺混法兰，两个法兰以及中心管均可拆卸，这就便于更替以实现采用不同喷口对燃气以及掺混气体进行喷射。
22、4、本发明中的炉体上的玻璃通过外框上紧到窗口上，玻璃本身不受到螺丝预紧力，不会因为螺丝预紧力过大导致玻璃碎裂。
23、5、本发明中的掺混气体通道与燃气通道完全隔离，无论是否有掺混气体都不会影响燃气气流的流场结构。
24、6、本发明中的热线风速仪通过套筒与孔位连接，使用过程中直接拆装套筒即可，不需单独拆装热线风速仪本身，防止反复拆装引起热线风速仪损坏。
1.一种分级旋流燃烧器，包括燃烧室、多个燃气通道和多个旋流器，其特征在于：一个所述旋流器对应一个所述燃气通道，形成所述燃气通道的组件、所述旋流器以及形成所述燃烧室的炉体依次可拆连接以使得所述燃气通道、所述旋流器的旋流通道以及所述燃烧室依次连通，各所述燃气通道上均设置有燃气进口，各所述燃气通道内或上均设置有用于配置检测组件的结构。
2.根据权利要求1所述的分级旋流燃烧器，其特征在于：还包括多个掺混气体通道，所述掺混气体通道和所述燃气通道均独立设置，各所述掺混气体通道均与所述燃烧室连通，各所述掺混气体通道均具有掺混气体进口。
3.根据权利要求2所述的分级旋流燃烧器，其特征在于：各所述燃气通道与所述燃烧室连通结构均为燃气喷口，所述掺混气体通道与所述燃烧室连通结构为掺混气体喷口，所述掺混气体喷口以及所述燃气喷口依次交替且嵌套设置。
4.根据权利要求1所述的分级旋流燃烧器，其特征在于：形成所述燃烧室的炉体可拆卸以更换不同结构的炉体。
5.根据权利要求4所述的分级旋流燃烧器，其特征在于：所述炉体上开设有窗口，所述窗口上设置有玻璃，所述玻璃外周包有外框，所述外框通过螺丝固定设置于所述炉体上，所述外框的内侧设置有沿着周向延伸的安装槽，所述玻璃安装于所述安装槽内，且所述玻璃正反两侧的所述安装槽内均设置有环形的石墨垫片。
6.根据权利要求3所述的分级旋流燃烧器，其特征在于：至少具有两个所述燃气通道，分别为内燃气通道和外燃气通道，其中一个所述掺混气体通道为内掺混气体通道；所述分级旋流燃烧器还包括喷射组件、内管、外管、导流罩和中心管；所述中心管、所述导流罩、所述内管和所述外管从内至外依次嵌套设置，所述导流罩和所述内管之间的环形通道形成所述内燃气通道，所述外管和所述内管之间的环形通道形成所述外燃气通道；所述中心管内形成所述内掺混气体通道；所述喷射组件上设置有所述燃气喷口和所述掺混气体喷口，所述喷射组件与所述内管、所述外管、所述导流罩和所述中心管均可拆分安装。
7.根据权利要求6所述的分级旋流燃烧器，其特征在于：所述内管包括多段可拆连接的子内管，所述外管包括多段可拆连接的子外管，一个所述子内管对应一个所述子外管，所述子内管和所述子外管嵌套设置并通过连接臂固定连接，所述子外管外设置有凸缘形成法兰结构，多个所述法兰结构可拆连接以连通所述子外管和所述子内管；
8.根据权利要求1所述的分级旋流燃烧器，其特征在于：还包括多个声激励器，所述声激励器的数量与所述燃气通道的数量相同，一个所述声激励器对应一个所述燃气通道设置。
9.根据权利要求1所述的分级旋流燃烧器，其特征在于：所述检测组件包括热线风速仪、压力波动传感器、稳态压力传感器和温度传感器中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的分级旋流燃烧器，其特征在于：各所述燃气通道上均具有两个孔位，两个所述孔位分别安装所述热线风速仪和所述压力波动传感器；用于安装所述热线风速仪的孔位上可拆安装有套筒，所述热线风速仪和所述套筒可拆连接。
