CN104353376A - 一种应用于滑油系统实验平台中的油气掺混器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于滑油系统实验平台中的油气掺混器，包括进油段、油气隔离段、油气混合段和进气段，进气段包括进气管和出气管，出气管上设置出气孔段，进气管垂直插入油气隔离段中间设置的进气管安装孔里并伸入油气隔离段中，出气管与伸入油气隔离段中的进气管部分是螺纹连接，且出气管的轴线与进气管的轴线垂直，所述出气管上设置出气孔段是指沿着出气管的周向均匀设置四组出气孔，且沿着出气管的轴向至少设置三个所述的出气孔段，在出气管上还设置有扰流片，扰流片套装在进气管上、位于各出气孔段之间的间隔处。本发明压降较小，各种流型稳定，主要部件均拆装方便，实验人员可以根据实验工况要求灵活调整以达到令人满意的实验效果。

Description

一种应用于滑油系统实验平台中的油气掺混器

技术领域

本发明涉及一种油气掺混器，尤其涉及一种应用于滑油系统实验平台中的油气掺混器。

背景技术

目前航空发动机中的动力传输系统仍以机械传动为基础，在很大程度上，润滑油系统的稳定性决定着发动机工作性能的可靠性。为开展滑油系统中滑油泵、燃—滑油换热器与油气分离器工作性能测定实验研究，需要油气掺混器提供符合实际工况的气液两相流流场，营造出发动机轴承腔内高温滑油与空气的混合环境。

在《排灌机械》第20卷第3期论文《100-YQH油气混输泵的研制及试验研究》中，马希金等人在法国海神泵的基础上自行研制了100－YQH油气混输泵，并开发了测试验泵性能的开放式实验台，实验介质是空气和水的混合物。为了使气液混合物在进入实验泵之前混合均匀，首先要令其通过气液混合器。这种结构的混合装置使气液两相同方向进入泵入口前的管道，其中气体出口区的管壁四周开了很多出气孔，气液初步混合后，进入静螺旋桨叶中，进一步使气液混合均匀。试验中，分别用玻璃转子流量计和涡轮流量计来测定空气和水流量的数值。开始试验时，发现水力损失很大，泵进口真空度高，又容易断流。经分析，是静螺旋桨叶阻力太大，混合液通过时产生较大的损失和压降而造成的。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种操作简单灵活，可以为不同实验工况提供符合实际两相流流场的应用于滑油系统实验平台中的油气掺混器。

本发明的目的是这样实现的：包括进油段、油气隔离段和油气混合段，各个段之间通过法兰连接，还包括进气段，且进气段包括进气管和出气管，所述出气管上设置出气孔段，所述进气管垂直插入油气隔离段中间设置的进气管安装孔里并伸入油气隔离段中，出气管与伸入油气隔离段中的进气管部分是螺纹连接，且出气管的轴线与进气管的轴线垂直，所述出气管上设置出气孔段是指沿着出气管的周向均匀设置四组出气孔，且沿着出气管的轴向至少设置三个所述的出气孔段，在出气管上还设置有扰流片，扰流片套装在进气管上、位于各出气孔段之间的间隔处。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.每个出气小孔组有3-5个出气小孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明水平出气管采取螺纹连接方式，此处设计可以方便实验人员调整其长度、直径和小孔的数目及位置，以满足实验对油气混合状态及两相流型的要求。本发明没有采用螺旋桨叶结构，而是在在水平出气管尾部的小孔间隔处设计了多组扰流叶片装置。扰流叶片与水平出气管之间采取螺纹连接方式，可以通过改变叶片数目、叶片高度以及叶片组数等多种组装方式达到不同的油气混合效果，为各种实验工况提供符合实际的两相流流场，操作便捷。同时，避免了螺旋桨叶阻力太大而造成的水力损失和压降，保证了实验台的稳定运行。经大量实验研究表明，本发明在保证实验要求的油气掺混效果前提下，有效地改善了现有常规的油气混合器水力损失大和两相流型不稳定的缺点，实验台运行中，压降较小，各种流型稳定。实验主要部件均拆装方便，实验人员可以根据实验工况要求灵活调整以达到令人满意的实验效果。

附图说明

图1是本发明总体结构示意图；

图2是本发明进油部分的结构示意图；

图3是本发明进气部分的结构示意图；

图4是本发明进气管的结构示意图；

图5是本发明扰流片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图5，本发明包括进油段1、油气隔离段2和油气混合段4，各个段之间通过法兰连接，还包括进气段，且进气段包括进气管3和出气管5，所述出气管5上设置出气孔段，所述进气管3垂直插入油气隔离段2中间设置的进气管安装孔里并伸入油气隔离段2中，也即在油气隔离段2上设置进气管安装孔，进气管3安装到设置的进气管安装孔里；出气管5与伸入油气隔离段2中的进气管3部分是螺纹连接，这样可以根据不同实验要求更换不同的出气管5，且出气管5的轴线与进气管3的轴线垂直，所述出气管5上设置出气孔段是指沿着出气管5的周向均匀设置四组出气孔，且沿着出气管5的轴向至少设置三个上述的出气孔段，在出气管5上还设置有扰流片8，扰流片8套装在进气管3上、位于各出气孔段之间的间隔处。本发明两端用法兰与滑油系统实验台管线连接，易于拆装，法兰的尺寸可根据管线安装要求进行调整。出气管5采取螺纹连接方式，也即在出气管上设置外螺纹9，出气管与进气管通过接头6连接，这样可以根据实验对油气混合状态及两相流型的要求灵活拆装出气管5、也可改变其长度、直径和出气小孔的数目及位置。主要是为了满足不同油气混合工况下的实验，实验研究中可根据技术指标要求，拆换出气管5，这样使得本发明的操作弹性大，出气管5的设计可在出气孔的个数、分布规律上改变，以满足实验需求。

出气小孔之间的轴向分布间距与出气小孔个数可根据工艺设计要求确定，原则上应保证在油气充分混合的基础上避免间距过小而导致油气掺混过程中形成较大的射流锥，影响混合效果。各段出气小孔组的间隔处的扰流片8与出气管5之间可以采取紧配合、也可采取螺纹连接方式，可以通过改变扰流片8的叶片数目、叶片高度以及叶片组数等多种调整方式使油气掺混器达到实验要求的油气混合效果，可以为实验提供各种气液混合流型下的两相流场。

本发明的两大主要部件进油段1和出气管5设计为同心圆管，也即进油段1与中心内置的出气管5轴向在同一水平线上。进气段设计为L型，出气管5上设置出气小孔，径向方向出气小孔组呈间隔90°分布，轴向方向上每3-5个出气小孔组成为一出气小孔组。每段小孔间隔处安装扰流片8，扰流片8的主体结构为带缺口的圆环型薄片。

本发明的工作过程简述如下：首先，经高温加热的滑油和空气分别由进油段1与进气管3入口进入本发明提供的掺混器中；然后，空气从出气管5段上的各个出气小孔喷射出，气流分散稳定的进入油气混合段与滑油进行初步混合，并在多组扰流片8的作用下进一步掺混直至达到实验要求的掺混效果，最后，两相混合物从尾部输出。

Claims (2)

1.一种应用于滑油系统实验平台中的油气掺混器，包括进油段、油气隔离段和油气混合段，各个段之间通过法兰连接，还包括进气段，且进气段包括进气管和出气管，所述出气管上设置出气孔段，其特征是：所述进气管垂直插入油气隔离段中间设置的进气管安装孔里并伸入油气隔离段中，出气管与伸入油气隔离段中的进气管部分是螺纹连接，且出气管的轴线与进气管的轴线垂直，所述出气管上设置出气孔段是指沿着出气管的周向均匀设置四组出气孔，且沿着出气管的轴向至少设置三个所述的出气孔段，在出气管上还设置有扰流片，扰流片套装在进气管上、位于各出气孔段之间的间隔处。

2.根据权利要求1所述的一种应用于滑油系统实验平台中的油气掺混器，其特征是：每个出气小孔组有3-5个出气小孔。