CN107182249B - 双级径向旋流雾化装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种双级径向旋流雾化装置，包括一级旋流器、二级旋流器及套筒。一级旋流器设置有一直线进气道及与进气道垂直的混合气体旋转气道，旋转气道上设置有均布的一级旋流叶片，叶片之间形成气体混合气体旋转气道，混合气体旋转气道的出口与二级旋流器的文氏管内壁相连；二级旋流器包括文氏管和其外侧设置的二级旋转叶片，所述二级旋转叶片与一级旋流叶片旋向相反且形成空气旋转气道，空气旋转气道的出口与文氏管外壁相邻且通向套筒内部。本发明采用了双级旋流方式，对燃油进行雾化和剪切，具有体积小、雾化效果好、火焰稳定性好等特点，可满足发动机的使用要求。

Description

双级径向旋流雾化装置

技术领域

本发明涉及一种雾化装置，尤其是一种双级径向旋流雾化装置。

背景技术

雾化装置一般设置在发动机主燃烧室火焰筒头部，主要作用有：将进入火焰筒的燃油进行雾化和参混后并喷入到燃烧室内，点燃作功然后提供动力；在火焰筒头部产生高速旋转射流，形成低压区，从而造成热回流区；为头部提供适量的空气，以保证头部有适合的油气比。因此，燃油雾化的程度直接影响着燃油的燃烧是否充分，进而对发动机的性能产生较大的影响。某型发动机是通过双油路不同喷口进行供油的，其火焰筒尺寸小、结构紧凑，因此需要一种紧凑的、双油路不同喷口的雾化装置。目前常用的雾化装置多为轴流旋流器或双级轴流旋流器，也有部分双级径向旋流器。单级轴流旋流器主要用于旋流参混，对燃油雾化没有太大效果；双级轴流旋流器加强了回流区和雾化效果，但结构尺寸较大；双级径向旋流器是当代发动机一种较为先进的主燃烧室头部进气装置，具有较好的气动雾化性能、可燃混气形成和火焰稳定性能，但现有的双级径向旋流器燃油喷口位置单一，无法满足双油路不同喷口的供油系统要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气雾化装置，可实现双油路多喷口供油，气动雾化、可燃混气形成和实现回流区及火焰稳定一体化设计，工作可靠，同时体积小，重量轻。

1.本发明的具体技术方案是：装置包括一级旋流器、二级旋流器及套筒。所述的一级旋流器设置有一直线进气道及与进气道垂直的旋转气道，主喷嘴燃油从直线进气道进入一级旋流器，所述的旋转气道上设置有均布的一级旋流叶片，一级旋流叶片之间形成混合气体流道，混合气体流道的出口与二级旋流器的文氏管内壁相连，所述的一级旋流器还设有与直线进气道平行的辅助喷嘴安装孔；所述的二级旋流器包括文氏管和其外侧设置的二级旋转叶片，所述二级旋转叶片与一级旋流叶片旋向相反且二级旋转叶片之间形成空气旋转气道，空气旋转气道的出口与文氏管外壁相邻且通向套筒内部。所述的一级旋流叶片和二级旋转叶片为均布的6个。

本发明的一级旋流器和二级旋流器安装在火焰筒头部高压空气的环境中，在工作时，主喷嘴喷出的油首先进入一级旋流器的直线进气道，在这里主喷嘴燃油在进入直线进气道的高压空气的气动力作用下，发生了一次雾化，再通过内旋流叶片产生旋转旋流，索泰尔平均直径很小(≤10μm)的油滴会随着内旋流的空气打到文氏管上，而剩下的索泰尔平均直径比较大的油滴会打到一级旋流器的侧壁上，在一级旋流器空气的作用下，通过内旋流叶片通道侧壁面运动到文氏管内壁上，形成油膜；而辅助喷嘴安装在一级旋流器上，采用离心喷嘴喷油，燃油以一定的角度打到文氏管上，燃油的离心喷射方向与一级旋流器产生的旋流方向相反。由于二级旋流叶片与一级旋流叶片方向相反，因此高压空气通过二级旋流器进入套筒的旋流方向与一级旋流器产生的旋流相反，油膜在一、二级旋流空气的剪切作用下破碎成粒径很小的油滴颗粒进入燃烧室；同时，试验证明，一级旋流叶片和二级旋转叶片为均布的6个，雾化效果最为理想。

本发明采用了双级旋流方式，对燃油进行雾化和剪切，辅助喷嘴的燃油喷射方向与一级旋流器产生的旋流方向相反，可以使燃油达到良好的雾化效果。形成的油膜可以使雾化更加均匀和彻底。二级旋流器在进行再次雾化的同时，由于较大的旋流数和空气流速，在旋流器中心部位处形成低压力区，造成回流区，更利于参混和燃烧；套筒约束旋流器出口混合油气的扩张角度，稳定回流区。本发明具有体积小、雾化效果好、火焰稳定性好等特点，可满足发动机的使用要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的一级旋流器叶片处的剖视图；

图3为本发明的二级旋流器叶片处的剖视图。

具体实施方式

如图所示，装置包括一级旋流器1、二级旋流器6及套筒7。所述的一级旋流器1设置有一直线进气道2及与进气道垂直的旋转气道，主喷嘴燃油从直线进气道2进入一级旋流器1，所述的旋转气道上设置有均布的一级旋流叶片4，一级旋流叶片4之间形成混合气体流道9，混合气体流道9的出口与二级旋流器6的文氏管5内壁相连，所述的一级旋流器1还设有与直线进气道2平行的辅助喷嘴安装孔3；所述的二级旋流器6包括文氏管5和其外侧设置的二级旋转叶片8，所述二级旋转叶片8与一级旋流叶片4旋向相反且二级旋转叶片8之间形成空气旋转气道10，空气旋转气道10的出口与文氏管5外壁相邻且通向套筒7内部，所述的一级旋流叶片4和二级旋转叶片8为均布的6个。

Claims (2)

1.一种双级径向旋流雾化装置，其特征是，装置包括一级旋流器(1)、二级旋流器(6)及套筒(7)，所述的一级旋流器(1)设置有一直线进气道(2)及与进气道垂直的旋转气道，主喷嘴燃油从直线进气道(2)进入一级旋流器(1)，所述的旋转气道上设置有均布的一级旋流叶片(4)，一级旋流叶片(4)之间形成混合气体流道(9)，混合气体流道(9)的出口与二级旋流器(6)的文氏管(5)内壁相连，所述的一级旋流器(1)还设有与直线进气道(2)平行的辅助喷嘴安装孔(3)；所述的二级旋流器(6)包括文氏管(5)和其外侧设置的二级旋转叶片(8)，所述二级旋转叶片(8)与一级旋流叶片(4)旋向相反且二级旋转叶片(8)之间形成空气旋转气道(10)，空气旋转气道(10)的出口与文氏管(5)外壁相邻且通向套筒(7)内部。

2.如权利要求1所述的所述的双级径向旋流雾化装置，其特征是，所述的一级旋流叶片(4)和二级旋转叶片(8)为均布的6个。