[发明专利]一种燃油喷嘴试验件防积碳结构及方法

说明书

本发明公开了一种燃油喷嘴试验件防积碳结构及方法，涉及航空燃气涡轮发动机技术领域，一种燃油喷嘴试验件防积碳结构，包括控制模块，用于控制压缩机和电加温器的启动与停止；压缩机，用于提供压缩气体来吹除燃油喷嘴中的余油；电加温器，用于加热压缩气体；单向阀，防止燃油从燃油总管倒流入压缩机内；燃油总管，燃油总管分有若干分管分别连接有燃油喷嘴。本发明通过压缩机提供压缩气体来吹除燃油总管及燃油喷嘴内的残余燃油，结构简单，吹除率高，可有效地减轻燃油总管及燃油喷嘴因余油排不净而导致的燃油喷嘴积碳问题；同时，本发明通过电加温器可以提供高温压缩气体，吹融油路在低温环境下积累的冰晶，防止油路堵塞导致燃油喷嘴积碳。

技术领域

本发明属于航空燃气涡轮发动机技术领域，具体是一种燃油喷嘴试验件防积碳结构及方法。

背景技术

在发动机台架试验中，由于发动机试验件停车后，航空燃气涡轮发动机热端部件的温度仍然很高，且无法在短时间内降至环境温度，此时，燃油总管和燃油喷嘴燃油流道内残留的燃油在发动机的余热作用下很容易发生结焦或积碳，轻则造成燃油喷嘴流道变小，重则导致喷口被积碳完全堵塞。目前，发动机台架试车结束后，为了将燃油总管与燃油喷嘴流道中的余油排出，采用较普遍的方式是与飞机用航空燃气涡轮发动机一致，在燃油系统中加装放油活门和相关管路，依靠发动机试验件停车后一段时间内燃烧室机匣内的较高腔压将燃油总管和燃油喷嘴中的余油排出。

但是，在燃油系统中加装放油活门和回油管路这种方法，增加了台架试车用发动机试验件结构的复杂性，提高了维护成本。由于航空燃气涡轮发动机试验件停车后燃烧室机匣内压力迅速降至环境压力，尤其是发动机研制初期，技术不完善时，该技术存在一定的失效风险，且该技术无法保证将燃油总管和燃油喷嘴中的余油完全排出。同时，台架试车用发动机试验件在低温环境时，燃油总管和燃油喷嘴中会产生冰晶，导致燃油残留在燃油总管和燃油喷嘴中。

因此，本发明提供了一种燃油喷嘴试验件防积碳结构及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃油喷嘴试验件防积碳结构及方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术方案加装放油活门和回油管路，增加了台架试车用发动机试验件结构的复杂性，且存在一定的失效风险，无法保证将燃油总管和燃油喷嘴中的余油完全排出的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种燃油喷嘴试验件防积碳结构，包括控制模块，所述控制模块与压缩机连接，用于接收发动机试验件停车信号来控制压缩机和电加温器的启动与停止；压缩机，所述压缩机远离控制模块的一端与电加温器连接，用于在发动机试验件停车后向燃油总管提供压缩气体来吹除燃油喷嘴中的余油；电加温器，所述电加温器远离压缩机的一端与单向阀连接，用于在启动时加热压缩气体；单向阀，所述单向阀远离电加温器的一端与燃油总管连接，防止在发动机试验件试车时，燃油从燃油总管倒流入压缩机内；燃油总管，所述燃油总管一端为进油口，燃油总管另一端连接有若干分管，若干所述分管分别连接有燃油喷嘴。

根据本发明的另一个方面，提供一种燃油喷嘴试验件防积碳方法,包括以下步骤：

S1：发动机试验件在系统停车后或者燃油总管内的供油压力大于设定值时，系统产生不同的停车信号并反馈至控制模块；

S2：当S1中的停机信号类型为系统停车时，控制模块接收到停车信号后控制压缩机启动，产生常温压缩气体，压缩气体经过单向阀后通入燃油总管内并分流进入若干分管，对燃油喷嘴进行吹击，将燃油总管和燃油喷嘴内残留的燃油迅速吹至燃烧室内；

S3：当S1中的停机信号类型为燃油总管内的供油压力大于设定值时，控制模块接收到停车信号后控制压缩机和电加温器启动，产生高温压缩气体，压缩气体经过单向阀后通入燃油总管内并分流进入若干分管，对燃油喷嘴进行吹击，将燃油总管和燃油喷嘴中的冰晶迅速融化并将燃油总管和燃油喷嘴内残留的燃油迅速吹至燃烧室内；

S4：S2中的压缩机在启动三分钟后关停，S3中的压缩机和电加温器在启动五分钟后关停，完成整个燃油喷嘴试验件防积碳过程。