[发明专利]一种双油路离心式喷嘴有效

专利信息
申请号: 201711358675.3 申请日: 2017-12-17
公开(公告)号: CN108087907B 公开(公告)日: 2019-12-03
发明(设计)人: 刘赵淼;林家源;王凯峰 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: F23R3/38 分类号: F23R3/38
代理公司: 11203 北京思海天达知识产权代理有限公司 代理人: 沈波<国际申请>=<国际公布>=<进入国
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 离心式喷嘴 双油路 主旋流 积碳 航空发动机 副油路 旋流器 流量可调 喷雾锥角 喷嘴壳体 喷嘴外壳 燃油流量 雾化粒径 雾化锥角 喷嘴 大流量 体积小 主喷口 主油路 内腔 喷雾 外设 雾场 雾化 液滴
【说明书】:

发明公开了一种双油路离心式喷嘴,尤其涉及一种大流量范围、大喷雾锥角的双油路离心式喷嘴,该喷嘴主要用于航空发动机燃油的雾化。其结构主要由副旋流器、主旋流器、喷嘴外壳与防积碳罩组成。副旋流器与主旋流器内腔构成副油路,主旋流器外侧与喷嘴壳体构成主油路,在主喷口外设有防积碳罩,以减少积碳的生成。本发明将副油路的雾化锥角提高5°至10°,具有流量可调范围大,喷雾范围广、雾场均匀、体积小等特点,能够较好地满足航空发动机燃油流量与液滴雾化粒径需求。

技术领域

本发明涉及一种可用于航空发动机中的双油路离心式喷嘴,可实现流量和喷雾锥角在较大范围内调整。本发明燃料雾化装置的技术领域。

背景技术

航空发动机被誉为“工业皇冠上的明珠”,世界上能够独立研制高性能航空发动机的国家只有美、英、法、俄等少数几个国家,技术门槛很高。燃油喷嘴作为航空发动机的重要组成部分,对航空发动机的性能有至关重要的作用。喷嘴性能对保证航空发动机的正常供油、起动性能、正常燃烧,提高燃烧效率、降低污染物排放、减少壁面的烧蚀以及冒烟和积碳形成有非常重要的影响。

相较于其它形式的喷嘴,双油路离心式喷嘴因其流量可调范围宽、雾化效果好、机械性能稳定等优势广泛应用于各类型航空发动机中。双油路离心式喷嘴中含有主、副两条油路,相当于将两组不同几何构型的离心式喷嘴耦合在一起。当发动机处于低流量条件下,仅有副油路供油;随着流量需求的不断增加,副油路的注入流量逐渐增加并打开主油路以补充供油,这使得喷嘴在宽广的流量范围下都具有很好的雾化效果。

在民用航空中,客机为节省燃油,大部分飞行时间都处于巡航飞行工况,此时燃油喷嘴仅开启副油路。为更好地提升发动机燃油经济型与减少污染物排放,有必要设计一种副油路雾化锥角较大的双油路离心式喷嘴。

发明内容

本发明是改进了原有副油路旋流结构,设计了流动面积渐变旋流器结构。该结构可增加燃油绕旋流室旋转的周向速度,使液膜获得更大角动量。本发明的目的是增大副油路雾化锥角,使燃油燃烧更加充分,减少因燃油集中而产生的积碳。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下

一种双油路离心式喷嘴,该离心式喷嘴包括喷嘴副旋流器(1)、喷嘴主旋流器(2)和喷嘴外壳(3)。

所述喷嘴副旋流器(1)分为入液段(4)、加速段(5)和第一旋流槽(6)三部分,入液段(4)、加速段(5)和第一旋流槽(6)顺次连接。入液段(4)的外部设置有细牙螺纹a(7),入液段(4)通过细牙螺纹(7)与喷嘴主旋流器(2)的内腔连接。加速段(5)处的流道直径小于入液段(4)的流道直径,使进入加速段(5)的燃油运动速度增加,提高雾化效果。第一旋流槽(6)个数为三个,沿喷嘴副旋流器(1)的中心呈周向均匀分布,第一旋流槽(6)旋向一致,第一旋流槽(6)的作用是将燃油运动方向沿喷嘴副旋流器(1)的轴向改为周向。

所述喷嘴主旋流器(2)的轴线处开有细牙螺纹孔(8),用以与喷嘴副旋流器(1)的细牙螺纹(7)连接构成副油路。在喷嘴主旋流器(2)的外部上设有六角螺栓头(9);喷嘴主旋流器(2)的中间设有细牙螺纹b(10),细牙螺纹b(10)与喷嘴外壳(3)相连;喷嘴主旋流器(2)的下方设有六个第二旋流槽(11),沿周向均匀分布,六个第二旋流槽(11)的旋向一致且与第一旋流槽(6)的旋向相同;喷嘴主旋流器(2)端部设有副油路喷孔(12)。

所述喷嘴外壳(3)为圆柱形,主油路入口(13)设置在喷嘴外壳(3)的顶部;主油路入口(13)处设有细牙内螺纹c(14),细牙内螺纹c(14)与细牙螺纹(7)相配合,实现供液管路的连接。喷嘴外壳(3)的内侧设有细牙螺纹d(15),细牙螺纹d(15)与细牙螺纹b(10)相配合,实现喷嘴外壳(3)与喷嘴主旋流器(2)的连接。主油路喷孔(16)设置在喷嘴外壳(3)的底部,用以形成大喷雾锥角与大流量的燃油喷出。

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