一種航空航天發(fā)動機用燃油噴嘴圓柱螺旋霧化器的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于航空航天發(fā)動機用燃油噴嘴技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種航空航天發(fā)動機用燃油噴嘴圓柱螺旋霧化器。本實用新型包括位于中心的進油管，進油管前端安裝有噴油嘴；進油管外套裝有供高壓氣體通過的進氣倉，貫穿進氣倉的前端面至后端面開設(shè)有多條彎曲的進氣通孔，各進氣通孔呈螺旋狀排列；進氣倉的前端邊緣向前延伸形成霧化口。本實用新型在慣性力的作用下，高壓氣體在霧化空間內(nèi)形成高速自旋轉(zhuǎn)的颶風，將噴油嘴內(nèi)噴出的燃油撕裂，形成細小均勻的霧化顆粒，避免了霧化不均勻、霧化后存在大液滴或者霧化顆粒直徑偏大的情況，保證了點火的可靠性和燃燒室出口溫度場均勻。
【專利說明】
一種航空航天發(fā)動機用燃油噴嘴圓柱螺旋霧化器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于航空航天發(fā)動機用燃油噴嘴技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種航空航天發(fā) 動機用燃油噴嘴圓柱螺旋霧化器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在航空航天燃油噴嘴技術(shù)領(lǐng)域里，霧化特性的測量對噴嘴設(shè)計、質(zhì)量控制與改進 是相當重要的。其狀態(tài)如何對燃燒室設(shè)計，火焰筒內(nèi)部發(fā)生的霧化、蒸發(fā)、摻混和燃燒過程 的組織與控制，以及對燃燒室故障診斷、燃燒室性能改善、出口溫度品質(zhì)惡化等均可產(chǎn)生重 大影響。例如，大液滴容易穿過燃氣打到火焰筒內(nèi)壁，引起壁面局部過熱或積焦;液霧平均 直徑越大，點火越困難，還會使排氣冒煙增加;燃油周向不均勻會造成燃燒室出口溫度場不 均勻，產(chǎn)生局部熱區(qū)，影響渦輪壽命;噴霧錐角過小，使更多油滴集中在火焰筒中心線燃燒， 中心過于富油，容易冒煙。噴嘴的霧化特性對燃燒室性能工作壽命影響很大，噴嘴的設(shè)計和 試驗研究是發(fā)動機研發(fā)中的一項關(guān)鍵技術(shù)。
[0003] 因此研發(fā)一種霧化性能好、穩(wěn)定燃燒范圍廣、點火可靠性高、出口溫場品質(zhì)好的航 空航天發(fā)動機用燃油噴嘴霧化器具有十分重要的意義。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種霧化顆粒細小均勻、穩(wěn) 定燃燒范圍廣、點火可靠性高、出口溫場品質(zhì)好的航空航天發(fā)動機用燃油噴嘴圓柱螺旋霧 化器。
[0005] 本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種航空航 天發(fā)動機用燃油噴嘴圓柱螺旋霧化器包括位于中心的進油管，進油管前端安裝有噴油嘴； 進油管外套裝有供高壓氣體通過的進氣倉，貫穿進氣倉的前端面至后端面開設(shè)有多條彎曲 成圓柱螺旋式的進氣通孔，各進氣通孔呈圓柱螺旋狀排列;進氣倉的前端邊緣向前延伸形 成霧化口，霧化口與進氣倉的前端面形成螺旋線式霧化空間，噴油嘴與螺旋線式霧化空間 對接。
[0006] 本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:在進氣倉內(nèi)設(shè)置多條呈螺旋狀排列的彎曲的進 氣通孔，使高壓氣體通過各進氣通孔后氣體的流動方向會發(fā)生改變，在慣性力的作用下，高 壓氣體在霧化空間內(nèi)形成高速自旋轉(zhuǎn)的颶風，將噴油嘴內(nèi)噴出的燃油撕裂，形成細小均勻 的霧化顆粒，避免了霧化不均勻、霧化后存在大液滴或者霧化顆粒直徑偏大的情況，保證了 點火的可靠性和燃燒室出口溫度場均勻，同時延長了燃燒室的使用壽命。
[0007] 優(yōu)選地:所述霧化口 5的形狀為漸開線式。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0009]圖2是本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖3是圖1中進氣倉的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖4是圖1中進氣倉的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖中：1、噴油嘴;2、進氣通孔;3、進氣倉;4、進油管;5、霧化口。
【具體實施方式】
[0013] 為能進一步了解本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例詳細說 明如下：
[0014]請參見圖1至圖4,本實用新型包括位于中心的進油管4,進油管前端安裝有噴油嘴 1;進油管4外套裝有供高壓氣體通過的進氣倉3，貫穿進氣倉3的前端面至后端面開設(shè)有多 條彎曲成圓柱螺旋式的進氣通孔2,各進氣通孔2呈圓柱螺旋狀排列;進氣倉3的前端邊緣向 前延伸形成霧化口 5，霧化口 5與進氣倉3的前端面形成螺旋線式霧化空間，噴油嘴1與螺旋 線式霧化空間對接。
[0015]本實施例中，彎曲成圓柱螺旋式的進氣通孔2,在圓柱坐標系下其公式為:r = 20* t;0 = 6O+t*36O*n;z=N*t(其中r為圓柱半徑，t為螺旋線掃描的點，Θ為展角，n為螺旋線的 圈數(shù)，Ν為螺旋線的圓柱高度）。
[0016] 本實施例中，所述霧化口 5的形狀為漸開線式，在空間直角坐標系Ο-xyz中其公式 為：x = r X cos(9+a) + (0+a) XrXsin(9+a);y = rX sin( θ+α)-(θ+α) Xr X cos(9+a); z = 0(r 為基圓半徑，Θ為展角，a為壓力角）。
[0017] 本實施例中，所述霧化空間呈斐波那契螺旋線式，其斐波那契螺旋線遞歸公式為： Fo = 0;Fl = l;Fn = Fn-l+Fn-2(n為自然數(shù)）。
[0018] 采用上述結(jié)構(gòu)的航空航天發(fā)動機用燃油噴嘴圓柱螺旋霧化器對燃油進行霧化的 方法，包括以下步驟:a、將燃油通入進油管4中，將高壓氣體通入進氣倉3的各進氣通孔2中； b、燃油通過進油管4從噴油嘴1噴出，高壓氣體通過進氣通孔2到達霧化口 5; c、高壓氣體通 過彎曲的進氣通孔2后改變風向，到達霧化口 5時在螺旋線式霧化空間內(nèi)形成高速自旋轉(zhuǎn)的 颶風，撕裂從噴油嘴1噴出的燃油，形成呈細長條狀分布的直徑為2-12μπι的霧化顆粒。
[0019] 采用本實用新型的結(jié)構(gòu)，用相位多普勒粒子分析儀檢測，可以保證各參數(shù)誤差如 下：
[0020]
[0021]如圖3中箭頭所示為進氣倉3中高壓氣體的流動方向，在慣性力的作用下，高壓氣 體在霧化空間內(nèi)形成高速自旋轉(zhuǎn)的颶風，將噴油嘴內(nèi)噴出的燃油撕裂，形成細小均勻的霧 化顆粒，避免了霧化不均勻、霧化后存在大液滴或者霧化顆粒直徑偏大的情況，保證了點火 的可靠性和燃燒室出口溫度場均勻，同時延長了燃燒室的使用壽命。
【主權(quán)項】
1. 一種航空航天發(fā)動機用燃油噴嘴圓柱螺旋霧化器，其特征在于:包括位于中心的進 油管(4)，進油管(4)前端安裝有噴油嘴（1);進油管(4)外套裝有供高壓氣體通過的進氣倉 (3)，貫穿進氣倉(3)的前端面至后端面開設(shè)有多條彎曲成圓柱螺旋式的進氣通孔(2)，各進 氣通孔(2)呈圓柱螺旋狀排列;進氣倉(3)的前端邊緣向前延伸形成霧化口（5)，霧化口（5) 與進氣倉(3)的前端面形成螺旋線式霧化空間，噴油嘴(1)與螺旋線式霧化空間對接。2. 如權(quán)利要求1所述的航空航天發(fā)動機用燃油噴嘴圓柱螺旋霧化器，其特征在于:所述 霧化口（5)的形狀為漸開線式。
【文檔編號】F23K5/22GK205579641SQ201620384728
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】陳成, 陳立, 王鵬, 齊波
【申請人】天津成立航空技術(shù)有限公司