CN114646077A - 一种环腔开孔的空气雾化喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环腔开孔的空气雾化喷嘴，涉及航空发动机燃烧技术领域。本发明对传统的空气雾化喷嘴进行改进。将空气雾化喷嘴分为两部分，喷头和喷口，喷头采用大收敛环腔的结构，将空气剪切破碎的燃油液滴从喷头喷出；同时在喷口的空气流道内壁上开斜切收敛孔，将一部分燃油垂直入射进入空气流道，先一步进行雾化。可以有效提升喷嘴的雾化效果，提升航空发动机的燃烧性能。

Description

一种环腔开孔的空气雾化喷嘴
技术领域
本发明属于航空发动机燃烧室技术领域，具体涉及一种环腔开孔的空气雾化喷嘴。
背景技术
燃烧室是燃料和空气进行混合燃烧，并使燃料的化学能转变为燃气热能的部件。在航空发动机中，压气机排出的高压空气经过燃烧室的扩压器减速增压后，通过火焰筒的各种进气孔进入火焰筒中与燃油喷嘴喷出的雾化燃油结合，经点火后燃烧，通过火焰筒掺混孔进入的空气降低了燃气温度，使涡轮导向器叶片和工作叶片能够承受。在航空发动机中，燃烧室的好坏直接影响发动机的工作与性能。而在燃烧室组织燃烧时，燃油的雾化效果则直接影响到燃烧室内整个燃烧的组织。
在航空工业早期，研发的压力雾化喷嘴和空气雾化喷嘴已经无法满足燃烧室的高性能燃烧，因此需要研制一种高效能，点火容易，燃烧稳定，燃烧范围广的喷嘴。空气雾化喷嘴可以通过调节空气量来使燃油雾化的质量更高，更适合燃烧室火焰筒头部流场的工作特点。
本发明通过对传统空气雾化喷嘴的结构进行改进，可以一定程度上改善喷嘴的雾化效果，提升燃烧室的燃烧性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种环腔开孔的空气雾化喷嘴。与现有的技术结构相比，本发明的优点是将空气雾化喷嘴分为两部分，喷头部分采用大环腔设计，使得初步雾化混气可以在环腔内进一步雾化，最后通过8个外孔喷出；喷口采用双环道设计，在空气流道内壁面上开了5组斜切收敛孔，可以将少部分燃油通入空气流道内，在气流的剪切作用下，先一步进行初步雾化。提升了空气雾化喷嘴的雾化效果，进而提升了燃烧室的燃烧性能。
技术方案
本发明的目的在于提供一种环腔开孔的空气雾化喷嘴，它能够有效改善喷嘴的雾化效果，并明显提升发动机燃烧室的燃烧性能。
本发明技术方案如下：
一种环腔开孔的空气雾化喷嘴，包括喷头、喷口、固定环，其特征在于：基于传统空气雾化喷嘴的结构及作用，本发明将空气雾化喷嘴分为两部分，有效改善雾化效果；将喷口部分的空气流道内壁面上打斜切收敛孔，提前在流道内组织雾化。
所述环腔开孔的空气雾化喷嘴，其特征在于：设计分两部分结构，喷头部分采用大环腔设计，收缩结构，收缩半角40°，采用固定环与喷口连接，喷口部分在空气流道内壁面开斜切收敛孔，预先组织雾化。
本发明具有以下有益效果：
这种环腔开孔的空气雾化喷嘴，相较于传统的空气雾化喷嘴结构更加优化。分体设计，有利于喷嘴的维修和日常拆分，利于喷嘴内部通道的清洗和保养。喷头的大环腔收敛设计，可以良好的组织燃油雾化，雾化气通过喷头头部的外孔排出。喷口分为空气流道和燃油流道嵌套设计，空气流道内部由肋板支撑与燃油流道嵌套，在其内壁面上开有25个的斜切收敛孔，将一部分燃油提前流入空气流道中进行预先雾化。借此提升喷嘴的雾化效果。
附图说明
图1：环腔开孔的空气雾化喷嘴3/4剖视图
图2：环腔开孔的空气雾化喷嘴半剖视图
图3：环腔开孔的空气雾化喷嘴喷头3/4图
图4：环腔开孔的空气雾化喷嘴喷口3/4图
图中：1-空气流道，2-燃油流道，3-斜切收敛孔，4-固定环，5-收敛型大环腔，6-喷头头部外孔
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、图4，本发明为一种环腔开孔的空气雾化喷嘴。图1为环腔开孔的空气雾化喷嘴3/4剖视图，图2为环腔开孔的空气雾化喷嘴半剖视图，图3为环腔开孔的空气雾化喷嘴喷头3/4图，图4为环腔开孔的空气雾化喷嘴喷口3/4图。
此设计方案，空气从1-空气流道流入，燃油从2-燃油流道流入，在喷口中，一部分燃油通过3-斜切收敛孔流入空气流道，在高速气流的剪切作用下，预先组织雾化，然后和剩余燃油一起进入5-收敛型大环腔中进行雾化，良好雾化后的混合气通过6-喷头头部外孔喷入燃烧室内，经点火后组织燃烧。

Claims (4)

1.一种环腔开孔的空气雾化喷嘴，包括喷头、喷口、固定环，其特征在于：基于传统空气雾化喷嘴的结构及作用，本发明在空气雾化喷嘴的空气环形腔壁上开斜切孔，在油气主混区之前，将部分燃油与空气提前掺混；将开孔设计成渐缩孔，提升燃油喷入空气流道的速度，有利于燃油与空气的提前掺混。
2.根据权利要求1所述的一种环腔开孔的空气雾化喷嘴，其特征在于：所设计的空气雾化喷嘴分为喷头和喷口两部分，喷头采用大环形收敛腔设计，使得空气和燃油在其中充分雾化喷出；喷口采用空气腔包裹燃油腔设计，空气通道由肋板与外壁和内部燃油腔支撑连接，空气通道分为6个，并且在内壁面开有5组斜切收敛小孔。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的一种环腔开孔的空气雾化喷嘴，其特征在于：喷头和喷嘴通过固定环连接，空气从空气流道中流入，燃油从燃油流道流入，并且一部分燃油从斜切孔进入空气腔内，由于空气的剪切作用，在空气环腔内先一步进行雾化，之后全部流入喷头的收敛腔内进行进一步雾化。提升了空气雾化喷嘴的雾化效率和雾化效果。
4.根据权利要求1所述的一种环腔开孔的空气雾化喷嘴，其特征在于：所设计的空气雾化喷嘴分为两部分，喷头和喷口由固定环连接，并且在喷口的空气流道内壁开有5组斜收敛孔，采用肋板支撑空气流道和燃油流道。
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