本發(fā)明屬于燃氣渦輪發(fā)動機領(lǐng)域，具體涉及一種霧化噴嘴設(shè)計。

背景技術(shù)：

燃氣渦輪發(fā)動機被人類廣泛的了解并使用在電力發(fā)電和交通工具(例如飛行器)的推進上。典型的燃氣渦輪發(fā)動機包括壓氣部分、燃燒部分以及渦輪部分，該渦輪部分利用進入發(fā)動機的初始氣流產(chǎn)生動力或推進交通工具。燃氣渦輪發(fā)動機典型性地安裝在機蓋內(nèi)，如發(fā)動機艙內(nèi)。外函道空氣流流過機蓋和發(fā)動機之間的函道，并存在于發(fā)動機的一個出口處。對于燃氣渦輪發(fā)動機的隱身手段有多種方案，其中一種途徑為在物體表面噴灑水霧，這種途徑是有效降低紅外輻射強度的途徑，利用細水霧粒子的吸收、散射、水膜覆蓋作用，可以有效衰減紅外輻射強度。從原理來說，細水霧采用水作為遮蔽和冷卻介質(zhì)，在細水霧噴灑時，溫度和發(fā)射率與水面背景相同；水霧的汽化和水霧落在目標表面形成的水膜流動能吸收目標的熱量，可以減小目標與背景的溫差；電磁波在水霧中的吸收、散射作用可以極大地衰減對外發(fā)射的信號，多種效能綜合使得目標與背景之間的紅外對比度減小，從而達到紅外隱身的目的。因此，細水霧及水膜作為紅外隱身技術(shù)中一種既經(jīng)濟又高效的紅外隱身手段，正逐漸受到高度重視。

一般來說，水霧總水量是其影響紅外遮蔽效果的主要原因，水量越大，紅外遮蔽效果越好。但水霧濃度過大，相互之間更容易結(jié)合，顆粒越大，紅外隱身效果反而會有所下降；同時，大顆粒霧滴更容易掉落，進一步降低紅外隱身效果。另一方面，水膜厚度越大，紅外輻射遮蔽效果越好；但是當水膜厚度達到一定值后，繼續(xù)增加水膜厚度，對紅外輻射的遮蔽效果變化不明顯?？梢?，在工程實際中，應(yīng)該對于噴水系統(tǒng)進行合理的總體設(shè)計與布局，從而能夠形成合適的水霧濃度及水膜厚度，并相應(yīng)擴大水膜及水霧的遮蓋面積，這樣既能減少能源消耗，又能達到理想的紅外隱身效果。

對于一般的扁平孔噴嘴，在物體表面噴射水霧，形成的壁面水膜會存在厚度不均勻現(xiàn)象，從而導(dǎo)致隱身效果變差。針對于壁面水膜的形成過程，需要對現(xiàn)有的扇形噴嘴進行改進設(shè)計，進而讓其隱身性能得到提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種變截面扁平孔噴嘴。本技術(shù)采用出口截面變化的扁平孔噴嘴設(shè)計，噴嘴出口截面為變化不均勻分布，能夠提高噴嘴的霧化性能，讓其在噴射物體表面形成均勻厚度的液膜，提高目標物體的隱身性能，對于燃氣渦輪發(fā)動機，隱身性能的提高極為重要，而此噴嘴能夠有效提高其隱身性能。

技術(shù)方案

本發(fā)明的目的在于提供一種變截面扁平孔噴嘴。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種變截面扁平孔噴嘴，包括噴嘴外壁面、噴嘴帽罩、出口截面分布。

所述噴嘴外壁面，其特征在于：外壁面處于噴嘴的最外側(cè)位置，扇形噴嘴外壁面直徑為10mm-40mm，壁面厚度為5mm-15mm。

所述噴嘴帽罩，其特征在于：噴嘴帽罩處于扇形噴嘴的最頂端位置，噴嘴帽罩直徑為30mm-70mm，帽罩厚度為10mm-20mm。

所述出口截面分布，其特征在于：出口位置為四周環(huán)形分布，出口截面寬度發(fā)生變化，其中出口寬度最大值位置和最小值位置均為對位分布，出口截面最大位置與最小位置之間的出口截面為弧形過度，出口寬度最大值范圍為10mm-30mm，出口寬度最小值范圍為5mm-15mm。

本發(fā)明具有以下有益效果：

該發(fā)明采用出口截面變化的扁平孔噴嘴設(shè)計，噴嘴出口截面為變化不均勻分布，較現(xiàn)有技術(shù)，優(yōu)點在于：噴霧液體經(jīng)過變截面出口，液體流量和速度發(fā)生變化，合理的設(shè)計出口截面變化，能夠使噴霧液體能夠在噴射物體表面形成均勻厚度的液膜，在噴霧液體質(zhì)量一定的條件下，能夠形成更為廣闊的液膜，覆蓋在目標表面，從而能夠有效提高物體的隱身性能。對于燃氣渦輪發(fā)動機，隱身性能的提高極為重要，而此噴嘴能夠有效提高其隱身性能。

附圖說明

圖1：變截面扁平孔噴嘴三維示意圖

圖2：變截面扁平孔噴嘴俯視圖

圖3：變截面扁平孔噴嘴正視圖

圖4：變截面扁平孔噴嘴剖面示意圖

圖1中：1-噴嘴帽罩2-a-b出口最小截面位置3-外壁面4-c-d出口最大截面位置

圖3中：A-A為扇形噴嘴剖面位置

圖4中：1-噴嘴帽罩2-外壁面E1、E2-液體進口流動位置F1、F2-液體出口位置流出位置

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述：

結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4，本發(fā)明提供一種變截面扁平孔噴嘴，此扇形噴嘴出口截面為不均勻變化出口。圖1為變截面扁平孔噴嘴三維示意圖，圖2為變截面扁平孔噴嘴俯視圖，圖3為變截面扁平孔噴嘴正視圖，圖4為變截面扁平孔噴嘴剖面示意圖。

該發(fā)明噴嘴出口截面為變截面分布，噴霧液體由圖4中的E1和E2進入扁平孔噴嘴，在內(nèi)部高壓力作用下，由圖4中的F1和F2環(huán)形截面噴出，此環(huán)形截面為不均勻變化的截面出口，不同截面的噴射出的噴霧液體質(zhì)量流量不同，液體的噴射速度也發(fā)生變化。噴霧液體噴射至物體表面，部分噴霧液體發(fā)生飛濺，部分液體會順著物體表面展開，形成液膜，覆蓋于物體表面。利用噴霧粒子的吸收、散射、水膜覆蓋作用，可以有效衰減紅外輻射強度。從原理來說，噴霧采用液體作為遮蔽和冷卻介質(zhì)，在液體噴灑時，溫度和發(fā)射率與液體面背景相同；噴霧液體的汽化和噴霧液體落在目標表面形成的液膜流動能吸收目標的熱量，可以減小目標與背景的溫差；電磁波在噴霧液體中的吸收、散射作用可以極大地衰減對外發(fā)射的信號，多種效能綜合使得目標與背景之間的紅外對比度減小，從而達到紅外隱身的目的。此噴嘴為變截面的出口設(shè)計，能夠讓噴霧液體在物體表面形成均勻厚度的液膜，且在一定的噴霧液體的情況下，液膜覆蓋面積增大，這樣既能減少能源消耗，又能達到理想的紅外隱身效果。