CN110925792A - 一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带交叉排列离心式喷嘴的燃油总管结构，涉及航空发动机燃烧室领域该燃油总管结构有进油管，燃油总管主体，燃油分管和离心式喷嘴，该燃油总管由于离心式喷嘴按一定规律分层排列，使得燃油喷射面积大大增加，燃油雾化效果以及燃油的点火性能也得到增强，不同于常规燃油总管的一体化设计，该型燃油总管采用的是两半圆环连接而成，不仅便于拆卸，而且装配、校型以及装配应力的问题能很好的解决，有利于燃烧室的检查维修。

Description

一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管

技术领域

本发明属于燃气涡轮发动机领域，具体涉及一种新型排列方式的带离心式喷嘴的燃油总管。

背景技术

燃烧室作为航空发动机的关键部件之一，其位于压气机和涡轮之间，作用是将燃料的化学能经过燃烧而把热量释放出来，产生的热量涌来做功而转化为发动机的推力，因此，发动机的可靠性、经济性和寿命很大程度上取决于燃烧室的可靠性和燃烧有效程度，而在燃烧室的燃烧中，燃油供给装置的性能很大程度上决定了燃烧室燃烧的稳定性。

在航空发动机燃烧室的工作过程中，主要依靠燃油系统来调节和供给燃料，因此燃油系统的地位相当重要，燃油供应方式对燃烧室性能和污染排放影响很大，发动机中通过燃油总管将各工况所需的燃料稳定输送并及时的输送到喷嘴进行雾化燃烧，使化学能顺利的转变为热能，随着现代高性能发动机的发展，压气机压比提高，扩压器后气流温度不断升高，推重比也大大提升，一级发动机燃烧室进口空气温度已达到800K以上。对燃油管路的加热作用导致燃油管壁温不断提高，燃油裂解、结焦的速率与油管金属壁温有关。燃油热负荷随之增加，严重时，造成管内燃油沉积、结焦，从而改变流量特性，进而影响发动机稳定安全工作。另一方面，由于重力因素导致的总管内流量与流量特性的改变，也被广泛关注。

先进高性能的燃气涡轮发动机对燃烧室的燃烧效率，燃烧稳定性和燃油喷嘴的雾化性能都提出了更高的要求，为了改善燃烧室的性能和提高经济性，对燃油总管的设计和改善具有很好的前景，有利于提高燃烧室的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种分层排列离心式喷嘴的燃油总管，与现有技术相比，本方案的优点在于通过采用在燃油总管上将燃油喷嘴在空间中分层次的布置，以此来实现燃油沿轴向更加宽泛的空间中分布，并且燃油也能在周向上更加均匀的分布，从而缓解燃油喷嘴附近局部富油的状况，不仅能使燃烧室的点火性能大大增强，而且有利于燃油的燃烧，提高燃油的燃烧效率，另一方面燃油分管按不同角度安装在燃油总管上，能很好的起到抵消管路上因振动、加工装配以及温度等所产生的应力，有利于延长燃油总管的使用寿命。

技术方案

本发明的目的在于提供一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管结构。

本发明技术方案如下：

一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管，包括：燃油总管结构、燃油分管结构及燃油分管在燃油总管上的分布、进油口位置以及燃油喷嘴。设计参数包括燃油总管的管径、燃油总管的直径及其安装方式、燃油分管的数量以及各层燃油分管的尺寸大小。其特征在于：燃油总管由两个半圆环组成，通过螺纹结构连接，其中一个半圆环上装有进油管，燃油总管壁厚为2-5mm，管径为10-15mm，内层燃油分管最长且向轴线方向弯曲，中层燃油分管为直管，外层燃油分管最短且向轴线方向外侧弯曲，每根燃油分管的间距为20°，燃油分管的管径为2-3mm，燃油喷嘴采用的是双油路离心式喷嘴，且燃油喷嘴能绕燃油分管90°范围内调节，带分层排列离心式喷嘴的燃油总管结构的具体尺寸应根据发动机整体尺寸进行比例分配，在满足强度要求和流量供给的前提下，对带分层排列离心式喷嘴的燃油总管结构进行尺寸设置。

本发明具有以下有益效果：

带分层排列离心式喷嘴的燃油总管与常规燃油总管不同，由于燃油喷嘴的分层排列，使得燃油能在燃烧室内更宽泛的范围内分布，能极大的改善燃油喷嘴局部富油的状况，使燃油在该处的点火性能大大增强，同时能使燃油的雾化效果增强，使燃油能更充分的燃烧，进而提高燃烧室的燃烧效率，并且由于燃油分管的分层排布，使得燃油在管道中流动带来的振动等外力得以抵消，有利于燃油总管使用寿命的延长。

附图说明

图1：一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管整体示意图

图2：一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管轴向正视图

图3：分层燃油分管示意图

图1中1-燃油总管 2-进油管 3-燃油分管 4-燃油总管安装环 5-离心式燃油喷嘴

图2中1-燃油总管 2-进油管 3-燃油分管 4-燃油总管安装环 5-离心式燃油喷嘴

图3中1-燃油总管 2-燃油分管 3-离心式燃油喷嘴

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步描述：

结合图1、图2、图3，本发明提供了一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管结构。图1为一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管整体示意图，图2为一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管轴向正视图，图3为分层燃油分管示意图。

燃油通过图1(2)所示进油管进入图2(1)所示的燃油总管后，依次通过图3(2)所示燃油分管，并进入不同层的图1(5)所示的燃油喷嘴中，将燃油雾化摄入燃烧室内进行点火燃烧，燃油通过在燃油总管内流动后进入分层燃油分管，使燃油周向的旋转力矩得以抵消，并且喷嘴喷出的燃油范围更加广阔，提高了燃油的燃烧效率以及经济性。同时，燃油总管分为可拆装的主体，解决了一体化燃油总管的装配难度大的问题。

Claims (5)

1.一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管，其特征在于：燃油总管主体由两个半环形燃油总管组成，燃油分管通过螺纹连接安装在燃油总管上，燃油分管上安装的离心式喷嘴喷射角度可调整。

2.根据权利要求1所述的一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管，其特征在于：燃油总管上布置了1个进油管安装孔和18个燃油分管安装孔。

3.根据权利要求1所述的一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管，其特征在于：燃油分管共分三层，每层布置6个燃油分管，第一层布置在来流气体向轴向偏转30°方向，每60°布置一个内层燃油分管，第二层布置在在来流气体方向，每60°布置一个中层燃油分管，中层燃油分管与内层燃油分管的间隔为20°，第三层布置在来流气体向外偏转30°方向，每60°布置一个外层燃油分管，外层燃油分管与中层和内层燃油分管的间隔均为20°。

4.根据权利要求1所述的一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管，其特征在于：燃油分管在轴向长度上并非等长的，而是内层燃油分管长度最长，且采用的是一种想轴向凹的曲线形状，中层燃油分管长度其次，采用的是直线型分管，外层燃油分管最短，采用的是向外凸的曲线形状。

5.根据权利要求1所述的一种带分层排列离心式喷嘴的燃油总管，其特征在于：燃油分管上安装的离心式喷嘴为双油路离心式喷嘴，且该喷嘴并非固定在燃油分管上，而是能在正负90°的范围内绕燃油分管旋转活动。

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