[发明专利]采用单电极等离子体射流的燃油雾化喷嘴及控制方法

权利要求书

1.一种采用单电极等离子体射流的燃油雾化喷嘴，其特征在于，包括喷射器，绝缘法兰（1），绝缘壳体（18），高压电极接线器（2），燃油管路（19），旋流器一（7），旋流室一（9），旋流器三（17），旋流室三（16），等离子放电区（13），其中，所述喷射器包括：油滤定位器（8）、油滤（10）、旋流器二（15）、旋流室二（12）、喷孔（14）、锥形收缩管路（11）；

所述燃油管路（19）顶端与绝缘法兰（1）相连，燃油管路（19）由绝缘壳体（18）与高压电极接线器（2）完成固定；

所述高压电极接线器（2）安装于燃油管路（19）外壁，一端连接燃油管路（19），另一端连接等离子体电源正极；

所述旋流器一（7）安装于气体管路三（20）与绝缘壳体（18）之间，位于气体管路三（20）下部；

所述旋流室一（9）形成于气体管路三（20）下部锥形段与绝缘壳体（18）之间；

所述旋流器三（17）安装于气体管路三（20）与燃油管路（19）之间，所述旋流室三（16）形成于气体管路三（20）下部锥形段与锥形收缩管路（11）之间；所述油滤定位器（8）位于燃油管路（19）底部，由螺纹与燃油管路（19）内壁连接，可以实现小幅度的上下调整；

所述油滤（10）上部连接油滤固定器（8），油滤（10）下部与旋流器二（15）连接；

所述旋流器二（15）安装在油滤（10）底部，所述旋流室二（12）形成于旋流器二（15）与锥形收缩管路（11）之间，所述喷孔（14）位于旋流室二（12）底部；

所述等离子放电区（13）位于喷孔（14）下方，所述锥形收缩管路（11）尖端放电产生的等离子体与喷射而出的液体燃料在等离子体放电区域（13）初步接触混合；

还包括腔体、气体管路；腔体三（21），其形成于绝缘壳体（18）与燃油管路（19）之间；

气体管路一（3），安装于绝缘壳体上端侧面，其左端与腔体三相连通，不与腔体二连通，右端连接气源管路；

气体管路二（4），位于气体管路一下方，安装于绝缘壳体上，其左端与腔体二上部相连通，且与腔体三不连通，右端与空气管路连通；

气体管路三（20）上部与腔体三（21）相连通，所述气体管路三（20）下部外侧与旋流器一（7）相连，下部内侧与旋流器三（17）相连；

腔体一（5）形成于所述气体管路三（20）与燃油管路（19）之间；

腔体二（6）形成于所述气体管路三（20）与绝缘壳体（18）之间，位于旋流器一（7）上部；

所述绝缘壳体（18）由绝缘材料制作。

2.采用权利要求1所述的一种采用单电极等离子体射流的燃油雾化喷嘴进行雾化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：启动燃气轮机，开启气体管路一（3），高压气体进入气体管路一（3），经由所述旋流器三（17）形成旋流气，流经锥形收缩管路（11）到达所述等离子体放电区域（13），传感器读取等离子体放电区域（13）处风速，若风速未达到设定值，则调节气体管路一（3）处供气压力，直到风速达设定值；若风速已达设定值，则ECU电子控制单元向等离子体电源发出指令；

步骤二：等离子体电源接到放电指令后，向所述高压电极接线器（2）输出某一较高电压，所述燃油管路（19）、锥形收缩管路（11）与高压电极接线器（2）相连，组成高压放电电极，与绝缘壳体（18）形成等离子体射流放电，被电离的气体向下运动，进入等离子体放电区域（13）；

步骤三：传感器读取所述等离子体放电区域（13）处光谱信息，继而ECU电子控制单元算出等离子体电子密度，若等离子体电子密度未达设定值，则调节等离子体电源电压，直到等离子体放电区域（13）处电子密度达到设定值；若电子密度已达设定值，则所述气体管路二（4）开启、供油开启，液体燃料进入燃油管路（19），经由喷孔（14），完成液体燃料雾化，来自气体管路二（4）处的高压气体，经由所述旋流器一（7）形成旋流气体，进一步促进液体燃料雾化，电离生成的等离子体与雾化的液体燃料在等离子体放电区域（13）混合，最后带有等离子的液体燃料进入燃烧室。