[发明专利]一种气液同轴撞击式燃油喷嘴

说明书

本发明属于燃油雾化领域，具体涉及一种气液同轴撞击式燃油喷嘴。包括同轴设置的撞击式燃油内喷嘴和旋流式气体外喷嘴；撞击式燃油内喷嘴包括多个环向均匀对称设置的喷油孔，多个所述喷油孔呈竖直‑倾斜设置，使得经过喷油孔喷出的燃油在内喷嘴前方发生撞击；旋流式气体外喷嘴设置在撞击式燃油内喷嘴的外周，外喷嘴的气道和出气口呈环形，所述气道初始段为收缩扩张式，气体在外喷嘴气道的引导下形成旋流气体喷出，喷出后的气体与撞击后的液滴作用。本发明实现了撞击式雾化和同轴式雾化的优势互补，具有结构紧凑，便于安装，液滴破碎粒径小，液滴散布均匀的优点，适用于液态燃料发动机燃烧室燃油的破碎雾化。

技术领域

本发明属于燃油雾化领域，具体涉及一种气液同轴撞击式燃油喷嘴。

背景技术

燃油雾化对于液态燃料发动机来说具有十分重要的意义，当前的液态燃料发动机采用的喷注结构有同轴式和撞击式。

同轴式的射流雾化是在内力和外力的共同作用下完成的，内力包括惯性力、摩擦力和表面张力等，外力为高速气流作用在液体射流上气液剪切力，同轴式雾化主要来自于气液速度差形成的外力。其存在的缺点射流具有较强脉动的特性，会导致不稳定燃烧，而且，由于受到外环气流的影响，喷雾锥角会变小，喷雾形状会发生严重的变形。

撞击式的射流雾化的原理是通过出口射流的动能实现液态燃料的破碎，具有响应快、能迅速混合和燃烧的特点，在撞击式雾化的过程主要取决于雷诺数、韦伯数，射流的层流/湍流属性和外界压力等参数的影响。其缺点为喷孔易堵塞，需要较大的射流压力，合适的撞击角度和碰撞距离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气液同轴撞击式燃油喷嘴。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种气液同轴撞击式燃油喷嘴，包括同轴设置的撞击式燃油内喷嘴和旋流式气体外喷嘴；

所述撞击式燃油内喷嘴包括多个环向均匀对称设置的喷油孔，多个所述喷油孔呈竖直-倾斜设置，使得经过喷油孔喷出的燃油在内喷嘴前方发生撞击；

所述旋流式气体外喷嘴设置在撞击式燃油内喷嘴的外周，外喷嘴的气道和出气口呈环形，所述气道初始段为收缩扩张式，气体在外喷嘴气道的引导下形成旋流气体喷出，喷出后的气体与撞击后的液滴作用。

进一步的，所述喷油孔直径为0.1-0.3mm，喷油孔出口中心轴线与喷嘴底面的外部夹角为30-45°。

进一步的，所述环形出气口的宽度比喷油孔的直径大0.1-0.3mm，喷油孔和环形出气口的间距为2-3mm。

进一步的，所述气道收缩扩张段收缩段长度为2-3mm，扩张段长度为4-5mm，收缩段进气口宽度为1-2mm，喉部宽度为0.05-0.2mm，扩张段出气口宽度与环形出气口宽度相同。

进一步的，所述撞击式燃油内喷嘴还包括进油口、内油腔、预剪切管和撞击式喷嘴器；

所述旋流式气体外喷嘴包括进气口、外气腔和旋流式喷嘴器，所述外气腔由预剪切管的外壁与外气腔壳体的内壁组成，所述旋流式喷嘴器由密封套和撞击式喷嘴器的外壁组成；

所述撞击式喷嘴器的外周设有外螺纹或密封套的内周设有外螺纹。

进一步的，还包括过滤网垫，所述过滤网垫设置在内油腔的下部与预剪切管的上部的结合处。

进一步的，所述预剪切管喉部的直径大小3-4mm，喉部长度为8-10mm。

进一步的，所述燃油喷嘴的进油口为一个外周设有螺纹的圆孔，燃油喷嘴的进气口为多个外周设有螺纹的圆孔。

进一步的，所述撞击式喷嘴器底部设有凹腔，凹腔为M3的内螺纹孔，用于装卸喷嘴。

进一步的，所述内油腔、预剪切管和撞击式喷嘴器，以及进气口、外气腔、旋流式喷嘴器和密封套的材质为不锈钢。