CN113464981B - 一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴，包括壳体，所述壳体内靠近进风端的一侧内同轴设置有内路空气管，所述内路空气管内部设置有内路空气旋流器，所述壳体内壁上设置有燃油预膜器，所述壳体位于出油端的一侧设置有燃油出口裙边结构，所述壳体侧壁上设置有外路空气管。该种强化雾化效果的空气雾化喷嘴，通过外路空气管与内路空气管内的旋向相反的外路空气旋流器及内路空气旋流器对燃油进行双重的空气剪切作用，使燃油雾化为小液滴，增加了燃烧效率，燃油出口裙边结构的设置加大了燃油的接触面积，将燃油摊薄的在出油端面，通过外路空气管内外路空气旋流器的剪切，加强了雾化效果。

Description

一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃烧室技术领域，具体为一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴。

背景技术

目前燃气轮机作为一种能源转换的动力装置，在军事、航空与发电等领域占据着主导的地位，随着航空发动机燃烧室压比、温升的不断提高，离心式喷嘴使用中暴露出一些问题，比如，在高压下喷雾锥角度变小影响了主燃区的燃油分布，燃烧室出口温度场品质变差，与之相比，空气雾化喷嘴能够保证燃油和气流实现充分而又均匀地混合，因而取代了离心喷嘴在较高性能发动机中的地位，但是大部分的空气雾化喷嘴对燃油的雾化效果通常只利用一套专门的供气系统实现的，雾化效果不理想，如果为了达到理想的雾化效果再另外配备一套供气系统，就会使整个装置质量增加，结构复杂。为此，我们提出一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴，包括壳体，所述壳体轴向两端分别为出油端和进风端，所述壳体上端靠近进风端的一侧上设置有燃油进口管，所述燃油进口管底端设置有油路管，所述油路管沿着壳体的侧壁延伸至出油端一侧，所述壳体内靠近进风端的一侧内同轴设置有内路空气管，所述内路空气管连通壳体外侧与壳体内腔，所述内路空气管内部设置有内路空气旋流器，所述壳体内壁上设置有燃油预膜器，所述燃油预膜器位于内路空气管远离进风端的一侧，所述壳体位于出油端的一侧设置有燃油出口裙边结构，所述壳体侧壁上设置有外路空气管，所述外路空气管沿着壳体侧壁延伸且一端位于进风端，另一端位于出油端处，所述外路空气管内设置有外路空气旋流器，所述内路空气旋流器与外路空气旋流器的旋流叶片的旋向相反；

所述燃油出口裙边结构包括导出板和弧形槽，所述导出板固定连接在壳体靠近出油端的一侧内壁上，所述导出板上设置有弧形槽，所述弧形槽数量为-个，所述弧形槽沿着燃油预膜器靠近出油端的一侧边界延伸至出油端处。

优选的，所述内路空气管远离进风端的一侧设置有第一收缩口，所述外路空气管远离进风端的一侧设置有第二收缩口，所述第一收缩口和第二收缩口均为锥柱形。

优选的，所述内路空气旋流器内设置有第一旋流叶片，所述第一旋流叶片的倾斜角度为30°-45°，所述第一旋流叶片的数量为10-15个。

优选的，所述外路空气旋流器内设置有第二旋流叶片，所述第二旋流叶片的倾斜角度为30°-45°，所述第二旋流叶片的数量为15-20个。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种强化雾化效果的空气雾化喷嘴，

1）通过外路空气管与内路空气管内的旋向相反的外路空气旋流器及内路空气旋流器对进入壳体内的燃油进行双重的空气剪切作用，使燃油雾化为小液滴，增加了燃烧效率，降低了污染物的排放；

2）相比于普通光滑锥形出口面，燃油出口裙边结构的设置加大了燃油的接触面积，将燃油摊薄的在出油端面，通过外路空气管内外路空气旋流器的剪切，加强了雾化效果；

3）通过第一收缩口和第二收缩口的设置，实现空气的加速旋转过程，结构简单，设计简单，雾化效果良好，可方便应用于其它各行各业。

附图说明

图1为本发明的侧视剖视图；

图2为本发明的立体结构示意图。

图3为本发明的正视图；

图4为本发明的燃油出口裙边结构的展开图。

图中：燃油进口管1、内路空气管2、外路空气管3、油路管4、内路空气旋流器5、燃油预膜器6、燃油出口裙边结构7、导出板71、弧形槽72、外路空气旋流器8、壳体9、第一旋流叶片10、第一收缩口11、第二旋流叶片12、第二收缩口13、出油端14、进风端15。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴，包括壳体9，壳体9轴向两端分别为出油端14和进风端15，燃油进入到壳体9内后，通过进风端15进入的空气对燃油进行打散雾化，通过出油端14喷出；

壳体9上端靠近进风端15的一侧上设置有燃油进口管1，燃油进口管1底端设置有油路管4，油路管4沿着壳体9的侧壁延伸至出油端14一侧，燃油进口管1外接燃油箱，燃油通过燃油进口管1进入到壳体9内，通过油路管4流出；

壳体9内靠近进风端15的一侧内同轴设置有内路空气管2，内路空气管2连通壳体9外侧与壳体9内腔，内路空气管2内部设置有内路空气旋流器5，壳体9内壁上设置有燃油预膜器6，燃油预膜器6位于内路空气管2远离进风端15的一侧，内路空气管2连接进风装置和压力装置，内路空气在一定的压力下从内路空气管2经过内路空气旋流器5实现了内路空气的旋转加速吹出，同时，燃油从燃油进口管1进入到油路管4，燃油运动到燃油预膜器6时，在燃油预膜器6上形成一层油膜，来自于内路空气管2被旋转吹出的空气对油膜经行了剪切作用，使燃油破碎成液滴；

壳体9位于出油端14的一侧设置有燃油出口裙边结构7，被内路空气管2被旋转吹出的空气剪切破碎的液滴，继续被吹到燃油出口裙边结构7的上，燃油出口裙边结构7的设置加大了燃油的接触面积，将燃油摊薄的在出油端14上，最后被吹出；

壳体9侧壁上设置有外路空气管3，外路空气管3沿着壳体9侧壁延伸且一端位于进风端15，另一端位于出油端14处，外路空气管3内设置有外路空气旋流器8，外路空气管3连接进风装置和压力装置，外路空气在一定的压力下从外路空气管3经过外路空气旋流器8实现了外路空气的旋转，从燃油出口裙边结构7上吹出的，被摊薄的燃油在外路空气剪切的作用下，破碎成直径更小的液滴，最终实现了燃油的雾化效果，该喷嘴的良好雾化效果有利于燃气轮机燃烧室内部进行组织燃烧，并且会强化了燃烧状况，提高了燃烧效率；

内路空气旋流器5与外路空气旋流器8的旋流叶片的旋向相反，旋向相反的内路空气旋流器5与外路空气旋流器8可对燃油进行双重的空气剪切作用，使燃油雾化为小液滴，增加燃烧效率。

在使用时，燃油通过燃油进口管1进入到壳体9内，进入到油路管4中，内路空气在一定的压力下从内路空气管2经过内路空气旋流器5实现了内路空气的旋转加速吹出，同时，燃油从燃油进口管1进入到油路管4，燃油运动到燃油预膜器6时，在燃油预膜器6上形成一层油膜，来自于内路空气管2被旋转吹出的空气对油膜经行了剪切作用，使燃油破碎成液滴，破碎的液滴被吹到燃油出口裙边结构7，出油端14上，最后被吹出，外路空气在一定的压力下从外路空气管3经过外路空气旋流器8实现了外路空气的旋转，从燃油出口裙边结构7吹出被摊薄的燃油在外路空气剪切的作用下破碎成直径更小的液滴，最终实现燃油的雾化效果。

进一步的，内路空气管2远离进风端15的一侧设置有第一收缩口11，外路空气管3远离进风端15的一侧设置有第二收缩口13，第一收缩口11和第二收缩口13均为锥柱形，第一收缩口11和第二收缩口13的设置可实现空气的加速。

进一步的，内路空气旋流器5内设置有第一旋流叶片10，第一旋流叶片10的倾斜角度为30°-45°，第一旋流叶片10的数量为10-15个。

进一步的，外路空气旋流器8内设置有第二旋流叶片12，第二旋流叶片12的倾斜角度为30°-45°，第二旋流叶片12的数量为10-15个。

更进一步的，燃油出口裙边结构7包括导出板71和弧形槽72，导出板71固定连接在壳体9靠近出油端14的一侧内壁上，导出板71上设置有弧形槽72，弧形槽72数量为30-40个，弧形槽72沿着燃油预膜器6靠近出油端14的一侧边界延伸至出油端14处，多个弧形槽72使得燃油可被摊薄在导出板71上，以便被破碎成直径更小的液滴，加强雾化效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴，包括壳体（9），其特征在于：所述壳体（9）轴向两端分别为出油端（14）和进风端（15），所述壳体（9）上端靠近进风端（15）的一侧上设置有燃油进口管（1），所述燃油进口管（1）底端设置有油路管（4），所述油路管（4）沿着壳体（9）的侧壁延伸至出油端（14）一侧，所述壳体（9）内靠近进风端（15）的一侧内同轴设置有内路空气管（2），所述内路空气管（2）连通壳体（9）外侧与壳体（9）内腔，所述内路空气管（2）内部设置有内路空气旋流器（5），所述壳体（9）内壁上设置有燃油预膜器（6），所述燃油预膜器（6）位于内路空气管（2）远离进风端（15）的一侧，所述壳体（9）位于出油端（14）的一侧设置有燃油出口裙边结构（7），所述壳体（9）侧壁上设置有外路空气管（3），所述外路空气管（3）沿着壳体（9）侧壁延伸且一端位于进风端（15），另一端位于出油端（14）处，所述外路空气管（3）内设置有外路空气旋流器（8），所述内路空气旋流器（5）与外路空气旋流器（8）的旋流叶片的旋向相反；

所述燃油出口裙边结构（7）包括导出板（71）和弧形槽（72），所述导出板（71）固定连接在壳体（9）靠近出油端（14）的一侧内壁上，所述导出板（71）上设置有弧形槽（72），所述弧形槽（72）数量为30-40个，所述弧形槽（72）沿着燃油预膜器（6）靠近出油端（14）的一侧边界延伸至出油端（14）处。

2.根据权利要求1所述的一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴，其特征在于：所述内路空气管（2）远离进风端（15）的一侧设置有第一收缩口（11），所述外路空气管（3）远离进风端（15）的一侧设置有第二收缩口（13），所述第一收缩口（11）和第二收缩口（13）均为锥柱形。

3.根据权利要求1所述的一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴，其特征在于：所述内路空气旋流器（5）内设置有第一旋流叶片（10），所述第一旋流叶片（10）的倾斜角度为30°-45°，所述第一旋流叶片（10）的数量为10-15个。

4.根据权利要求1所述的一种强化雾化效果的空气雾化喷嘴，其特征在于：所述外路空气旋流器（8）内设置有第二旋流叶片（12），所述第二旋流叶片（12）的倾斜角度为30°-45°，所述第二旋流叶片（12）的数量为15-20个。

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