CN108151066B - 大扩展雾化锥角甩油盘结构 - Google Patents
大扩展雾化锥角甩油盘结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108151066B CN108151066B CN201711190140.XA CN201711190140A CN108151066B CN 108151066 B CN108151066 B CN 108151066B CN 201711190140 A CN201711190140 A CN 201711190140A CN 108151066 B CN108151066 B CN 108151066B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- oil thrower
- thrower
- cone angle
- disc
- 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.)
- Active
Links
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
- F23R3/38—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising rotary fuel injection means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
Abstract
本发明属于航空发动机燃烧室技术领域，具体涉及一种大扩展雾化锥角甩油盘结构。为提高火焰筒头部的掺混是提高小型涡轮发动机热效率的有效手段，本发明提出的一种大扩张角度燃油雾化甩油盘技术，在甩油盘喷口增加旋流结构，实现了燃油通过甩油盘离心力作用下，以旋流的形式离开甩油盘，实现了燃油在良好的雾化的基础下，增大了燃油喷射角度，提高燃油在火焰筒内部的驻留时间，加强油气掺混并提高燃烧效率。以加工简单、燃烧效率高为目的进行各种燃烧组织相关的参数的优化设计，获得一种简单、高效的甩油盘结构形式。
Description
技术领域
本发明属于航空发动机燃烧室技术领域，具体涉及一种大扩展雾化锥角甩油盘结构。
背景技术
小型涡轮发动机是高空长航时无人机的关键技术之一。高空长航时无人机对发动机的需求方向为高升限、低油耗、低成本，燃烧室是小型涡扇发动机的核心部件之一，高转速是小型涡扇发动机的突出特点之一，针对这一特点，目前小型涡轮风扇发动机多采用甩油盘供油装置，其雾化效果好且结构简单。相对常规喷嘴，具有供油压力低(省去高压供油装置)、结构简单紧凑、重量轻、加工精度要求不高、高空雾化性能好等优点；相对蒸发管，具有起动简单迅速的优点。常见甩油盘是孔式甩油盘，甩油盘安装在发动机主轴上，与主轴同步旋转，燃油输送至甩油盘环腔内，被巨大的离心力甩向环腔壁面，壁面形成一层油膜，通过甩油盘均布一周喷油孔甩入火焰筒，同时完成雾化。目前甩油盘结构形式以甩油孔式居多，燃油雾化锥角较小，对于火焰筒内油气掺混不利，导致火焰筒较长。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提高火焰筒头部的掺混效果。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种大扩展雾化锥角甩油盘结构，其包括：甩油盘1、旋流室2、燃油喷口3；
所述甩油盘结构该结构为全环盘式结构，即构成甩油盘结构外部轮廓的甩油盘1为一全环盘体，所述甩油盘1固定在发动机高压轴上，发动机工作时候甩油盘1随高压轴高速旋转，甩油盘1上外周面均匀布置有多个旋流器；
每个旋流器各自由旋流室2和燃油喷口3组成；
所述燃油喷口3为旋流室2的出口，由旋流室2和燃油喷口3组成的旋流器安装固定在甩油盘1上；
甩油盘1高速旋转后，燃油沿着甩油盘内壁形成油膜，该油膜在甩油盘离心力的作用下，进入旋流室2，旋流室2内部燃油沿着旋流室2内壁面旋转，在离心力和科氏力的共同作用下通过燃油喷口3喷出。
其中，所述旋流器设有15-20个。
其中，所述旋流器设有18个。
其中，所述燃油喷口3直径为0.5mm～2mm。
其中，所述燃油喷口3直径为0.8mm。
其中，所述燃油喷口3直径为1.8mm。
其中，所述旋流器通过螺纹结构安装固定在甩油盘1上。
其中，所述甩油盘1的直径为50mm～200mm。
其中，所述甩油盘1的直径为100mm。
其中，所述通过燃油喷口3喷出的喷射锥角为30°～120°。
(三)有益效果
为提高火焰筒头部的掺混是提高小型涡轮发动机热效率的有效手段，本发明提出的一种大扩张角度燃油雾化甩油盘技术，在甩油盘喷口增加旋流结构，实现了燃油通过甩油盘离心力作用下，以旋流的形式离开甩油盘，实现了燃油在良好的雾化的基础下，增大了燃油喷射角度，提高燃油在火焰筒内部的驻留时间，加强油气掺混并提高燃烧效率。以加工简单、燃烧效率高为目的进行各种燃烧组织相关的参数的优化设计，获得一种简单、高效的甩油盘结构形式。
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：
(1)本发明采用的燃烧组织技术适用于小尺寸折流燃烧室，油盘的直径为50mm～200mm，燃油喷口直径为0.5mm～2mm，喷射锥角为30°～120°；
(2)降低燃烧室供油装置的复杂程度，形成一种简单、高效的燃油喷射技术；
(3)对于采用甩油盘的发动机燃烧室，雾化锥角最大达到120°，增强燃烧油气掺混，缩短燃烧室长度。
附图说明
图1及图2为本发明大扩展雾化锥角甩油盘结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
对于采用甩油盘折流燃烧室来说，本发明在孔式甩油盘的基础上增加了旋流结构，试验了甩油盘扩大甩油盘雾化锥角，通过在甩油孔上增加旋流结构，提高燃油在火焰筒内部的驻留时间，加强油气掺混，提高燃烧效率并缩短了火焰筒的轴向长度。
为解决现有技术的问题，本发明提供一种大扩展雾化锥角甩油盘结构，如图1及图2所示，其包括：甩油盘1、旋流室2、燃油喷口3；气流的走向如图中箭头所示；
所述甩油盘结构该结构为全环盘式结构，即构成甩油盘结构外部轮廓的甩油盘1为一全环盘体，所述甩油盘1固定在发动机高压轴(未画出)上，发动机工作时候甩油盘1随高压轴高速旋转，甩油盘1上外周面均匀布置有多个旋流器；
每个旋流器各自由旋流室2和燃油喷口3组成；
所述燃油喷口3为旋流室2的出口，由旋流室2和燃油喷口3组成的旋流器安装固定在甩油盘1上；
甩油盘1供油的方向见附图1，甩油盘1高速旋转后，燃油沿着甩油盘内壁形成油膜，该油膜在甩油盘离心力的作用下，进入旋流室2，旋流室2内部燃油沿着旋流室2内壁面旋转，在离心力和科氏力的共同作用下通过燃油喷口3喷出。
其中，所述旋流器设有15-20个。
其中，所述旋流器设有18个。
其中，所述燃油喷口3直径为0.5mm～2mm。
其中，所述燃油喷口3直径为0.8mm。
其中，所述燃油喷口3直径为1.8mm。
其中，所述旋流器通过螺纹结构安装固定在甩油盘1上。
其中，所述甩油盘1的直径为50mm～200mm。
其中，所述甩油盘1的直径为100mm。
其中，所述通过燃油喷口3喷出的喷射锥角为30°～120°。
综上，当发动机工作时，燃油通过供油装置往甩油盘内壁面喷射，喷射的燃油通过与甩油盘共同旋转形成一层贴壁油膜，在离心力的作用下，该油膜进入旋流室，旋流室内部燃油沿着旋流室内壁面旋转，在离心力和科氏力的共同作用下通过燃油喷口喷出，喷出的燃油具有雾化好且扩张锥角大的特点，与燃烧室内的空气掺混后进行燃烧，形成稳定的燃烧组织。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，其包括：甩油盘(1)、旋流室(2)、燃油喷口(3)；
所述甩油盘结构该结构为全环盘式结构，即构成甩油盘结构外部轮廓的甩油盘(1)为一全环盘体，所述甩油盘(1)固定在发动机高压轴上，发动机工作时候甩油盘(1)随高压轴高速旋转，甩油盘(1)上外周面均匀布置有多个旋流器；
每个旋流器各自由旋流室(2)和燃油喷口(3)组成；
所述燃油喷口(3)为旋流室(2)的出口，由旋流室(2)和燃油喷口(3)组成的旋流器安装固定在甩油盘(1)上；
甩油盘(1)高速旋转后，燃油沿着甩油盘内壁形成油膜，该油膜在甩油盘离心力的作用下，进入旋流室(2)，旋流室(2)内部燃油沿着旋流室(2)内壁面旋转，在离心力和科氏力的共同作用下通过燃油喷口(3)喷出。
2.如权利要求1所述的大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，所述旋流器设有15-20个。
3.如权利要求2所述的大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，所述旋流器设有18个。
4.如权利要求1所述的大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，所述燃油喷口(3)直径为0.5mm～2mm。
5.如权利要求4所述的大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，所述燃油喷口(3)直径为0.8mm。
6.如权利要求4所述的大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，所述燃油喷口(3)直径为1.8mm。
7.如权利要求1所述的大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，所述旋流器通过螺纹结构安装固定在甩油盘(1)上。
8.如权利要求1所述的大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，所述甩油盘(1)的直径为50mm～200mm。
9.如权利要求8所述的大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，所述甩油盘(1)的直径为100mm。
10.如权利要求1所述的大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，所述通过燃油喷口(3)喷出的喷射锥角为30°～120°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711190140.XA CN108151066B (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 大扩展雾化锥角甩油盘结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711190140.XA CN108151066B (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 大扩展雾化锥角甩油盘结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108151066A CN108151066A (zh) | 2018-06-12 |
| CN108151066B true CN108151066B (zh) | 2020-03-10 |
Family
ID=62468185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711190140.XA Active CN108151066B (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 大扩展雾化锥角甩油盘结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108151066B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111256167B (zh) * | 2020-02-26 | 2021-09-14 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种旋转喷油杆结构 |
| CN111609424B (zh) * | 2020-04-24 | 2022-06-14 | 西北工业大学 | 一种组合式甩油盘 |
| CN111473363B (zh) * | 2020-06-02 | 2021-10-12 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种径向分区的甩油盘 |
| CN112392602A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-02-23 | 四川航天中天动力装备有限责任公司 | 一种涡轮发动机甩油盘 |
| CN112524640A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-19 | 北京动力机械研究所 | 一种二次分配供油结构 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2557811Y (zh) * | 2002-08-06 | 2003-06-25 | 重庆大学 | 低压燃油雾化喷嘴 |
| CN102777263A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-11-14 | 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 | 燃气轮机燃油喷油装置 |
| CN202545021U (zh) * | 2011-12-13 | 2012-11-21 | 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 | 燃气轮机燃油喷油装置 |
| CN202852885U (zh) * | 2012-10-24 | 2013-04-03 | 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 | 折流式环形燃烧室 |
-
2017
- 2017-11-24 CN CN201711190140.XA patent/CN108151066B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108151066A (zh) | 2018-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108151066B (zh) | 大扩展雾化锥角甩油盘结构 | |
| CN108151069B (zh) | 一种主燃区径向流动燃烧室及油气掺混方法 | |
| CN110259604B (zh) | 一种针栓喷注器 | |
| CN104676650B (zh) | 一种可拓宽稳定工作范围的回流燃烧室 | |
| CN108150292B (zh) | 宽锥角雾化甩油盘结构 | |
| US9284933B2 (en) | Fuel nozzle with discrete jet inner air swirler | |
| IL35999A (en) | Combustion apparatus | |
| CN112392602A (zh) | 一种涡轮发动机甩油盘 | |
| CN108844098A (zh) | 一种基于蜗壳结构的燃烧室头部 | |
| CN108758625B (zh) | 一种燃油切向入射成膜的贫油直喷空气雾化喷嘴 | |
| CN111981512A (zh) | 一种燃油空气雾化装置 | |
| CN105855078A (zh) | 一种具有多孔旋流壁的离心喷嘴和喷雾方法 | |
| CN105783030B (zh) | 一种航空航天发动机用燃油喷嘴圆柱螺旋雾化器及其雾化方法 | |
| CN114646078A (zh) | 一种新型加力燃烧室整流支板结构 | |
| CN107956619A (zh) | 一种单孔雾化喷油器及其旋流雾化结构 | |
| US20160153662A1 (en) | Annular deflection wall for a turbomachine combustion chamber injection system providing a wide fuel atomization zone | |
| CN108999726B (zh) | 一种液态航空煤油预先高速雾化的冲压发动机 | |
| CN109340819A (zh) | 一种增强雾化效果的文氏管装置 | |
| CN204921139U (zh) | 一种直喷式柴油机燃烧装置 | |
| CN202852882U (zh) | 燃油雾化装置 | |
| CN102889614A (zh) | 直流喷嘴 | |
| CN209413994U (zh) | 一种用于涡喷发动机的喷水加力结构 | |
| CN108679643B (zh) | 一种燃烧高密度燃油的发泡空气雾化喷嘴 | |
| CN108087907A (zh) | 一种双油路离心式喷嘴 | |
| CN113464981A (zh) | 一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴 |
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 |