CN111649950A - 一种喷嘴性能试验平台 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种喷嘴性能试验平台，包括试验舱与引风装置，所述试验舱上方设有喷嘴支架及喷嘴；所述喷嘴接通燃油油路与保护性用气气源；所述试验舱底部通过管道连接引风装置；所述试验舱外部设有对准试验舱的灭火系统喷头；所述引风装置内部设有离心式风机结构、油雾分离器；所述油雾分离器为抽屉式结构，沿风道方向依次设有螺旋预分离器、迷宫式多重过滤器和HEPA过滤器；本发明提出的喷嘴性能试验平台可以在不模拟燃烧室背压以及头部流场的状态下进行单喷嘴喷雾锥角和雾化特性试验，同时进行低温雾化试验时，能够满足确保喷嘴不结冰的要求；进行高温雾化试验时，可有效降低高温油雾被引燃所产生的风险。

Description

一种喷嘴性能试验平台

技术领域

本发明涉及航空发动机试验技术领域，具体涉及一种喷嘴性能试验平台。

背景技术

航空发动机喷嘴的雾化性能好坏很大程度关系到发动机性能的好坏，故在设计制造过程中需对喷嘴的性能进行多次试验，以求不断对喷嘴结构进行改进，得到性能最好的喷嘴，而喷嘴性能试验包括多种，既包括喷雾锥角试验又包括雾化特性试验，其中其雾化特性试验往往需要模拟不同温度环境，以适应实际工作过程的需要，故如何使喷嘴性能试验平台能兼顾多种试验形式是一个需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提出一种喷嘴性能试验平台。

本发明具体采用以下技术方案：

一种喷嘴性能试验平台，包括试验舱与引风装置，所述试验舱上方设有对准试验舱的喷嘴与保护性用气气源；所述试验舱底部通过管道连接引风装置；所述试验舱外部还设有灭火系统；所述灭火系统的喷头对准试验舱。

进一步地，所述引风装置内部设有离心式风机结构、油雾分离器；所述油雾分离器为抽屉式结构，沿风道方向依次设有螺旋预分离器、迷宫式多重过滤器和HEPA过滤器。

进一步地，所述试验舱由不锈钢正六边形金属框及全透明钢化玻璃组成。

进一步地，所述试验舱所使用的材料具备高透光、耐油性的特性。

进一步地，所述保护性用气气源所提供的气源气体的露点为﹣30℃。

进一步地，所述保护性用气气源为仪表气。

进一步地，所述喷嘴通过喷嘴支架悬空固定在试验舱上方。

进一步地，所述喷嘴支架设有上下位置调节结构及周向位置调节机构。

进一步地，所述油雾分离器还包括收集罩、连接管、流量计、集液室。

本发明提出的喷嘴性能试验平台可以在不模拟燃烧室背压以及头部流场的状态下进行单喷嘴喷雾锥角和雾化特性试验，同时进行低温雾化试验时，能够满足确保喷嘴不结冰的要求；进行高温雾化试验时，可有效降低高温油雾被引燃所产生的风险。

附图说明

图1为本发明喷嘴性能试验平台结构示意图；

图2为油雾分离器结构示意图；

附图标记：1.保护性用气气源；2.喷嘴；3.试验舱；4.废油；5.引风装置；6.喷嘴支架；7.灭火系统。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明作进一步说明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提出一种喷嘴性能试验平台，该试验平台主要由试验舱3和引风装置5组成，其中试验舱由不锈钢正六边形金属框及全透明钢化玻璃组成，其内部涂布的材料均具备高透光、耐油性的特性，以便于试验时观察拍摄喷嘴雾化状态图像；试验舱3上方设有喷嘴支架6及通过喷嘴支架悬空布置的喷嘴2，喷嘴支架6设有上下位置调节结构及周向位置调节机构。

喷嘴2连通供油的燃油系统，并且同时连通一路保护性用气气源1，该保护性用气气源为仪表气；同时本实施例在试验舱的外部设有对准试验舱3的灭火系统7，灭火系统7的喷头对准试验舱；现有技术下进行喷嘴的低温雾化试验时，因喷嘴处的温度比较低，空气中的大量水分凝结在喷嘴壳体以及喷口处，喷口处的冰渣严重影响喷嘴的雾化性能，为得到准确的雾化性能，需要防止喷口结冰，故本发明的喷嘴连通一路保护性用气气源1，低温雾化试验时通入保护性用气，本实施例中所选用的该气源气体的露点为－30℃，可保证在低温试验时喷嘴不结冰；而进行高温雾化试验时，若出现险情，对准试验舱的灭火系统喷头可快速响应，及时进行处理，以确保试验装置及人员的安全。

试验舱3的底部通过管道连通引风装置5，用于抽吸试验过程中试验舱内过多的油雾；该引风装置5主要由离心式风机结构、油雾分离器组成，其中油雾分离器为抽屉式结构，沿风道方向依次设有螺旋预分离器、迷宫式多重过滤器和HEPA过滤器。

故基于上述技术特征，本发明在常规环境下即可进行不模拟燃烧室背压以及头部流场状态下的单喷嘴喷雾锥角和雾化特性试验，具体工作方式如下：喷嘴内通入燃油系统供应的高压燃油，并在透明试验舱内进行喷雾，试验舱外部布置的探头设备可采集喷雾的图像信息，以此得到喷雾锥角、雾滴粒径及速度等一系列特征参数，以供判断喷嘴的性能；同时根据试验温度的不同，试验台的工作方式略有区别，进行低温雾化试验时，试验台连通的保护性用气气源提供露点低的保护气体，避免喷嘴壳体及喷口处结冰，而在进行高温雾化试验时，试验舱外侧设置的灭火系统处于待机状态，该灭火系统在试验舱处设有相应的温度、烟雾感应器等，可实时监测试验舱内的情况，当出现异常情况时，可自动进行降温与灭火；试验过程中，引风装置用于抽取试验过程中试验舱内过多的油雾，既避免了正常的试验观察被干扰，也可规避因油雾浓度过高而可能导致的燃烧与爆炸的风险；引风装置设有离心式风机结构以及多组过滤器，油雾在风机产生的负压的作用下，首先被收集罩捕集，其余油雾经收集罩出口管进入主风管后，进入净化器螺旋预分离器，在分离器内高速流动，大颗粒粉尘和油雾液滴与管壁各螺旋板撞击后，被分离出来，落入集液室，较小颗粒的油雾和粉尘被分离出来；凝结含细小粉尘的剩余油雾从预分离器流出后，经过第二级分离器(即迷宫式多重过滤器)，成液滴在重力的作用下落入集液室，更小的油雾再经过HEPA过滤器被一网打尽，之后将废油4一并排出；洁净的空气在风机负压的作用下，直接排入空气中，过滤效率可达99.99％。

显然，上述实例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种喷嘴性能试验平台，其特征在于，包括试验舱与引风装置，所述试验舱上方设有对准试验舱的喷嘴与保护性用气气源；所述试验舱底部通过管道连接引风装置；所述试验舱外部还设有灭火系统；所述灭火系统的喷头对准试验舱。

2.根据权利要求1所述的喷嘴性能试验平台，其特征在于，所述引风装置内部设有离心式风机结构、油雾分离器；所述油雾分离器为抽屉式结构，沿风道方向依次设有螺旋预分离器、迷宫式多重过滤器和HEPA过滤器。

3.根据权利要求1所述的喷嘴性能试验平台，其特征在于，所述试验舱由不锈钢正六边形金属框及全透明钢化玻璃组成。

4.根据权利要求3所述的喷嘴性能试验平台，其特征在于，所述试验舱所使用的材料具备高透光、耐油性的特性。

5.根据权利要求1所述的喷嘴性能试验平台，其特征在于，所述保护性用气气源所提供的气源气体的露点为﹣30℃。

6.根据权利要求4所述的喷嘴性能试验平台，其特征在于，所述保护性用气气源为仪表气。

7.根据权利要求1所述的喷嘴性能试验平台，其特征在于，所述喷嘴通过喷嘴支架悬空固定在试验舱上方。

8.根据权利要求7所述的喷嘴性能试验平台，其特征在于，所述喷嘴支架设有上下位置调节结构及周向位置调节机构。

9.根据权利要求1所述的喷嘴性能试验平台，其特征在于，所述油雾分离器还包括收集罩、连接管、流量计、集液室。

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