CN107975823B - 一种超声波喷嘴雾化装置 - Google Patents
一种超声波喷嘴雾化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107975823B CN107975823B CN201711142583.1A CN201711142583A CN107975823B CN 107975823 B CN107975823 B CN 107975823B CN 201711142583 A CN201711142583 A CN 201711142583A CN 107975823 B CN107975823 B CN 107975823B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel
- nozzle
- centrifugal
- air inlet
- inlet channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 82
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000009690 centrifugal atomisation Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/30—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices
- F23R3/32—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices being tubular
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
Abstract
本发明公开了一种超声波喷嘴雾化装置，包括进气道、燃油总管、中心连杆、共振腔、离心喷嘴；所述进气道与喷嘴出口外壳相连接，共同组成该喷嘴的外缘部分；所述燃油总管内有燃油通道与离心喷嘴燃油进口相连接，且与进气道呈90°垂直；所述燃油经燃油总管流经离心喷嘴旋流室，经喷嘴出口外壳雾化喷出；所述中心连杆将离心喷嘴本体与共振腔连接组合在一起。本发明结构简单，在已成熟的离心喷嘴本体的基础上增加气动设施，使其在超声波作用下进一步雾化，该结构能克服离心喷嘴在发动机低功率下，燃油压力低时的燃油雾化效果差的问题，亦克服了纯超声波喷嘴的雾化锥角小的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷嘴，尤其涉及一种超声波喷嘴雾化装置。
背景技术
工业燃气轮机污染物排放的源头来自燃烧室，因此燃气轮机的主要发展趋势是低污染燃烧。为实现上述目标，并满足燃气轮机燃烧的其他性能要求，例如稳定工作范围、出口温度分布系数符合涡轮要求等，需要不断改善燃油雾化质量，增大燃油蒸发速率，提高燃烧速率，从而降低燃烧排放。现有的燃油雾化喷射主要采用离心喷嘴，虽然一定程度上提高了燃油雾化质量，然而离心喷嘴在发动机低功率下，燃油压力低时的燃油雾化效果较差。为改善燃油喷射雾化质量，现有技术中还出现了超声波燃油雾化喷射装置，然而超声波喷嘴的雾化锥角小，燃油雾化效果仍然不佳。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种新型超声波雾化装置，结合离心燃油喷射技术和超声波喷嘴技术，利用空气射流在共振腔产生高频、高振幅的剧烈振动来强化雾化，能有效的把燃油变成很细小的雾滴，以增大其蒸发面积，克服离心喷嘴在发动机低功率下，燃油压力低时的燃油雾化效果差的问题，亦克服了纯超声波喷嘴的雾化锥角小的问题。
为解决其技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
一种超声波喷嘴雾化装置，包括进气道、燃油总管、离心喷嘴，所述燃油总管设置在所述进气道的侧壁上，所述离心喷嘴设置在所述进气道内并与所述进气道同轴布置，其特征在于，
所述进气道的末端设置有环状外缘挡板，所述离心喷嘴设置在所述环状外缘挡板上，
所述离心喷嘴包括与所述进气道同轴布置的燃油喷口外壳、空气喷口外壳以及一燃油离心旋流组件，所述空气喷口外壳套设在燃油喷口外壳的外周，所述燃油离心旋流组件设置在所述燃油喷口外壳中部，所述燃油总管内的燃油通道与所述离心喷嘴的燃油进口连通，
所述燃油离心旋流组件的末端设置一沿所述离心燃油喷嘴的轴线向外延伸的中心连杆，所述中心连杆伸出于所述燃油喷口之外并位于所述进气道的外部，所述中心连杆上设置一环状共振腔，所述环状共振腔靠近所述中心连杆的末端设置；
燃油经所述燃油总管内的燃油通道进入所述离心喷嘴内，在所述燃油离心旋流组件的作用下经离心喷嘴出口雾化喷出，之后在中心杆表面形成油膜；空气通过空气进口进入所述进气道内，在空气喷口处形成声速或超声速气流，并与形成在中心杆表面上的油膜在喷嘴口附近相互作用，当声波从共振腔反射时，在喷口和共振腔之间形成一个固定的驻波，产生强烈的超声振动，燃油在此进一步完成超声雾化。
优选地，所述燃油总管内的燃油通道与所述进气道基本呈90°垂直布置。所述燃油经燃油总管流经离心喷嘴旋流室，经喷嘴出口雾化喷出
优选地，所述离心喷嘴的外壳末端呈流线形锥体。
优选地，所述离心喷嘴通过紧固件与所述燃油总管连接。
优选地，所述燃油总管内设置有多个减重孔。
优选地，所述环状共振腔通过紧固件固定在所述中心连杆上。
本发明的超声波喷嘴雾化装置，其工作原理为：
燃油经燃油总管进入离心喷嘴旋流室内，经燃油喷嘴出口雾化喷出，中心连杆将离心喷嘴本体与共振腔连接组合在一起，燃油经离心喷嘴出口在中心杆表面形成油膜；空气通过空气进口进入所述进气道内，在空气喷口处形成声速或超声速气流，并与形成在中心杆表面上的油膜在喷嘴口附近相互作用，当声波从共振腔反射时，在喷口和共振腔之间形成一个固定的驻波，产生强烈的超声振动，燃油在此进一步完成超声雾化。
与现有技术相比，本发明的超声波喷嘴雾化装置具有的有益效果是：本发明的超声波雾化装置，结合离心燃油喷射技术和超声波喷嘴技术，利用空气射流在共振腔产生高频、高振幅的剧烈振动来强化雾化，能有效的把离心雾化后的燃油进一步变成很细小的雾滴，以增大其蒸发面积，克服离心喷嘴在发动机低功率下，燃油压力低时的燃油雾化效果差的问题，亦克服了纯超声波喷嘴的雾化锥角小的问题。
附图说明
图1是本发明的超声波喷嘴雾化装置的整体结构示意图；
图2是本发明的超声波喷嘴雾化装置的剖视图；
图3是本发明的超声波喷嘴雾化装置的正视图；
图4是图3中A-A截面的剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
需要说明的是，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。此外，以下实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
如图1～4所示，本发明的新型超声波喷嘴雾化装置，包括进气道1、燃油总管2、中心连杆3、共振腔4、紧固螺栓5、离心旋流组件6、燃油喷口外壳7、空气喷口外壳8、燃油总管减重孔9、燃油通道10、喷嘴与油路紧固螺栓11、燃油离心喷嘴出口12、空气喷嘴出口13。其中，燃油总管2设置在进气道1的侧壁上，离心喷嘴设置在进气道内并与进气道1同轴布置，进气道1的末端设置有环状外缘挡板，离心喷嘴设置在环状外缘挡板上，离心喷嘴包括与进气道1同轴布置的燃油喷口外壳7、空气喷口外壳8以及一燃油离心旋流组件6，空气喷口外壳8套设在燃油喷口外壳7的外周，燃油离心旋流组件6设置在燃油喷口外壳7中部，燃油总管2内的燃油通道10与离心喷嘴的燃油进口连通。燃油离心旋流组件6的末端设置一沿离心燃油喷嘴的轴线向外延伸的中心连杆3，中心连杆3伸出于燃油出口之外并位于进气道1的外部，中心连杆3上设置一环状共振腔4，环状共振腔4通过一紧固螺栓5靠近中心连杆3的末端设置。
进气道1与喷嘴出口外壳相连接，共同组成该喷嘴的外缘部分，燃油总管2内有燃油通道10与离心喷嘴燃油进口相连接，且与进气道1呈90°垂直，燃油经燃油总管2流经离心喷嘴旋流组件6，经燃油喷口外壳7雾化喷出，中心连杆3将离心喷嘴本体与共振腔4连接组合在一起。燃油经燃油喷嘴出口12在中心杆3表面形成油膜；空气通过空气进口进入喷嘴，在空气喷嘴出口13处形成声速或超声速气流，并与油膜在喷嘴口附近相互作用；当声波从共振腔反射时，在喷口和共振腔4之间形成一个固定的驻波，产生强烈的超声振动，燃油在此完成雾化。
本发明的新型超声波喷嘴雾化装置具有的有益效果是：本发明结构简单，在已成熟的离心喷嘴本体的基础上增加气动设施，使其在超声波作用下进一步雾化，该结构能克服离心喷嘴在发动机低功率下，燃油压力低时的燃油雾化效果差的问题，亦克服了纯超声波喷嘴的雾化锥角小的问题。
显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种超声波喷嘴雾化装置，包括进气道、燃油总管、离心喷嘴，所述燃油总管设置在所述进气道的侧壁上，所述燃油总管内的燃油通道与所述进气道基本呈90°垂直布置，所述离心喷嘴设置在所述进气道内并与所述进气道同轴布置，其特征在于，
所述进气道的出口末端设置有环状外缘挡板，所述离心喷嘴设置在所述环状外缘挡板上，
所述离心喷嘴包括与所述进气道同轴布置的燃油喷口外壳、空气喷口外壳以及一燃油离心旋流组件，所述空气喷口外壳套设在燃油喷口外壳的外周，所述燃油离心旋流组件设置在所述燃油喷口外壳中部，所述燃油总管内的燃油通道穿过所述进气道与所述离心喷嘴的燃油进口连通，
所述燃油离心旋流组件的出口末端设置一沿所述离心喷嘴的轴线向外延伸的中心连杆，所述中心连杆伸出于所述燃油喷口外壳之外并位于所述进气道的外部，所述中心连杆上设置一环状共振腔，所述环状共振腔靠近所述中心连杆的末端设置；
燃油经所述燃油总管内的燃油通道进入所述离心喷嘴内，在所述燃油离心旋流组件的作用下经离心喷嘴出口雾化喷出，之后在中心杆表面形成油膜；空气通过空气进口进入所述进气道内，在空气喷口处形成声速或超声速气流，并与形成在中心杆表面上的油膜在喷嘴口附近相互作用，当声波从共振腔反射时，在喷口和共振腔之间形成一个固定的驻波，产生强烈的超声振动，燃油在此进一步完成超声雾化。
2.根据权利要求1所述的超声波喷嘴雾化装置，其特征在于，所述离心喷嘴的外壳末端呈流线形锥体。
3.根据权利要求1所述的超声波喷嘴雾化装置，其特征在于，所述离心喷嘴通过紧固件与所述燃油总管连接。
4.根据权利要求1所述的超声波喷嘴雾化装置，其特征在于，所述燃油总管内设置有多个减重孔。
5.根据权利要求1所述的超声波喷嘴雾化装置，其特征在于，所述环状共振腔通过紧固件固定在所述中心连杆上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711142583.1A CN107975823B (zh) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 一种超声波喷嘴雾化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711142583.1A CN107975823B (zh) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 一种超声波喷嘴雾化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107975823A CN107975823A (zh) | 2018-05-01 |
| CN107975823B true CN107975823B (zh) | 2020-05-01 |
Family
ID=62010227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711142583.1A Expired - Fee Related CN107975823B (zh) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 一种超声波喷嘴雾化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107975823B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108644810A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-10-12 | 南京航空航天大学 | 一种双预膜式超声波喷嘴 |
| CN108852144A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-23 | 宁波介量机器人技术有限公司 | 一种用于玻璃幕墙的自动清洗设备及清洗方法 |
| CN109931627B (zh) * | 2019-04-03 | 2020-07-10 | 山东建筑大学 | 一种微型涡喷发动机燃油阻流雾化喷嘴结构 |
| CN111841991A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-30 | 江苏食品药品职业技术学院 | 一种超声波喷嘴雾化装置 |
| CN114719292A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-07-08 | 西北工业大学 | 一种微型燃烧室燃油对流雾化方案 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3634325B2 (ja) * | 2002-05-30 | 2005-03-30 | 住重機器システム株式会社 | 超音速ジェットバーナー |
| CN201752631U (zh) * | 2010-07-15 | 2011-03-02 | 华南理工大学 | 一种烟气动力式湿法脱硫超声波雾化装置 |
| CN201900064U (zh) * | 2010-09-29 | 2011-07-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种旋流雾化喷嘴 |
| CN204987087U (zh) * | 2015-02-10 | 2016-01-20 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 一种燃气轮机燃烧室直射式双燃料喷嘴 |
| CN105201697B (zh) * | 2015-11-12 | 2018-06-01 | 厦门大学 | 频率可调气动式超声波雾化装置 |
-
2017
- 2017-11-17 CN CN201711142583.1A patent/CN107975823B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107975823A (zh) | 2018-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107975823B (zh) | 一种超声波喷嘴雾化装置 | |
| US20190054492A1 (en) | Piezoelectric two-phase flow ultrasonic atomization nozzle | |
| US11517931B2 (en) | Step cavity low-frequency ultrasonic atomizing nozzle having vortex flow impeller | |
| GB2609370A (en) | Air-assisted electrostatic ultrasonic atomization spray nozzle and method | |
| CN110052340B (zh) | 一种多级超声波雾化喷射装置 | |
| CN108151066B (zh) | 大扩展雾化锥角甩油盘结构 | |
| CN110508412A (zh) | 一种气动雾化和气泡雾化相结合的喷嘴及使用方法 | |
| CN108644810A (zh) | 一种双预膜式超声波喷嘴 | |
| CN202410908U (zh) | 一种超声雾化装置 | |
| CN109382231B (zh) | 一种探针式超音速气动雾化喷嘴 | |
| CN210875852U (zh) | 一种磁化辅助与气相辅助相结合的雾化装置 | |
| CN105728219B (zh) | 一种撞击加自激振荡的高粘稠流体两相喷嘴 | |
| CN216094337U (zh) | 一种气溶胶喷嘴 | |
| CN102527567B (zh) | 一种用于煤矿井下的超声雾化降尘喷嘴 | |
| SU1516016A3 (ru) | Устройство дл подачи горючей смеси воздуха и топлива в коллектор двигател внутреннего сгорани | |
| CN2158031Y (zh) | 内超声波雾化喷嘴 | |
| CN208382230U (zh) | 一种双预膜式超声波喷嘴 | |
| CN206746901U (zh) | 一种可调节微米级空气雾化喷嘴 | |
| CN204329008U (zh) | 一种多机理复合雾化燃油喷嘴结构 | |
| CN105201697A (zh) | 频率可调气动式超声波雾化装置 | |
| CN205089493U (zh) | 一种频率可调气动式超声波雾化装置 | |
| CN105526035B (zh) | 一种喷孔内具有微凸起结构的喷油嘴 | |
| CN105484919B (zh) | 一种微扰动外扩型喷孔的喷油嘴 | |
| CN108087907A (zh) | 一种双油路离心式喷嘴 | |
| CN112628031A (zh) | 一种带有附壁油滴剥离功能的夹气喷射装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200501 |