CN203570457U - 一种两级掺混式喷嘴装置 - Google Patents
一种两级掺混式喷嘴装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203570457U CN203570457U CN201320667784.4U CN201320667784U CN203570457U CN 203570457 U CN203570457 U CN 203570457U CN 201320667784 U CN201320667784 U CN 201320667784U CN 203570457 U CN203570457 U CN 203570457U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel nozzle
- nozzle
- order
- oxidize
- order fuel
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 123
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 16
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 10
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 abstract description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 6
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 5
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
Abstract
本实用新型属于气液或液液燃烧技术领域，具体涉及一种两级掺混式喷嘴装置。该装置中圆柱筒结构的氧化剂喷嘴、第一级燃料喷嘴和第二级燃料喷嘴依次套入固定，并在氧化剂喷嘴、第一级燃料喷嘴右侧筒壁之间，以及第一级燃料喷嘴、第二级燃料喷嘴右侧筒壁之间形成环形通道；在第一级燃料喷嘴上开有径向孔，并与氧化剂喷嘴、第一级燃料喷嘴之间环形通道连通；在第二级燃料喷嘴开有径向孔，并与第一级燃料喷嘴、第二级燃料喷嘴之间环形通道连通，且氧化剂喷嘴右侧端面位于第一级燃料喷嘴右侧端面内，第一级燃料喷嘴右侧端面位于第二级燃料喷嘴右侧端面内。该装置可在较宽的混合比范围能安全可靠工作，该喷嘴结构燃烧效率接近100％，燃气温度均匀性好。
Description
技术领域
本实用新型属于气液或液液燃烧技术领域，具体涉及一种两级掺混式喷嘴装置。
背景技术
喷嘴装置广泛应用于航空航天、民用雾化技术及燃烧技术等领域。在航空航天领域，火箭发动机燃烧装置的燃烧效率与喷注器的结构设计密切相关，而喷嘴是喷注器上保证推进剂按一定混合比率喷入燃烧室，完成喷注雾化混合的重要元件，其结构直接影响其流量特性和燃烧效率。
目前，无论是气液或液液燃烧，传统的喷嘴结构形式主要分为撞击式、离心式和直流式三种。其中撞击式喷嘴单元加工工艺严格，其雾化和混合质量难以控制，容易导致不稳定燃烧，不适于在大型发动机上使用；离心式喷嘴其喷注单元雾化和混合质量较好，但由于旋转液体的内表面半径有波动，容易诱发不稳定燃烧，其雾扇可能通过燃料推进剂发生刺壁现象，存在室壁被烧蚀的可能性；相较之下，同轴直流式喷嘴具有结构形式简单，工艺性好、性能稳定等优点。此外，无论是撞击式、离心式或同轴直流式喷嘴，在低混合比燃烧领域（如液体火箭发动机的预燃室或燃气发生器）或可燃性差的介质中采用，都可能存在以下难以解决的问题：1）点火困难；2）局部燃烧不完全导致的燃气温度不均匀；3）出现补燃现象，并导致下游设备（如涡轮叶片或室壁）的氧化和烧蚀等问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种两级掺混式喷嘴装置，解决低混合比下推进剂点火困难及燃烧不均匀等问题，实现宽混合比范围下的可靠点火，同时改善燃气温度均匀性。
本实用新型的技术方案如下：一种两级掺混式喷嘴装置，该装置包括氧化剂喷嘴、第一级燃料喷嘴和第二级燃料喷嘴，其中，圆柱筒结构的氧化剂喷嘴、第一级燃料喷嘴和第二级燃料喷嘴依次套入固定，并在氧化剂喷嘴、第一级燃料喷嘴右侧筒壁之间，以及第一级燃料喷嘴、第二级燃料喷嘴右侧筒壁之间形成环形通道；在第一级燃料喷嘴上开有径向孔，并与氧化剂喷嘴、第一级燃料喷嘴之间环形通道连通；在第二级燃料喷嘴开有径向孔，并与第一级燃料喷嘴、第二级燃料喷嘴之间环形通道连通，且氧化剂喷嘴右侧端面位于第一级燃料喷嘴右侧端面内，第一级燃料喷嘴右侧端面位于第二级燃料喷嘴右侧端面内。
所述的第一级燃料喷嘴为阶梯圆柱筒结构，其左侧外径较大，右侧外径较小，且第一级燃料喷嘴左侧外径较大部分左端内部开有内径收缩的阶梯楞，氧化剂喷嘴为阶梯圆柱筒结构，氧化剂喷嘴从左侧套入第一级燃料喷嘴内，且氧化剂喷嘴左侧外径与第一级燃料喷嘴左侧内径匹配，并压紧贴合在第一燃料喷嘴左侧内部的阶梯楞上，并通过焊接连接焊接固定。
所述的氧化剂喷嘴右侧圆柱筒外径小于第一级燃料喷嘴右侧圆柱筒内径，形成环形通道；所述的第一级燃料喷嘴左侧外径较大部分中间沿周向开有偶数个径向通孔形式的第一级燃料喷嘴入口，第一级燃料喷嘴入口与氧化剂喷嘴、第一级燃料喷嘴之间环形通道连通，并形成从左向右的第一级燃料流动方向。
所述的第二级燃料喷嘴为圆柱筒结构，其从第一级燃料喷嘴右侧套入，并通过与第一级燃料喷嘴左侧外径较大部分右端外筒壁上的连接螺纹螺纹固定连接，并在第二级燃料喷嘴与第一级燃料喷嘴之间形成环形通道；在第二级燃料喷嘴筒壁上沿周向开有径向通孔形式的第二级燃料喷嘴入口，且第二级燃料喷嘴入口与第二级燃料喷嘴、第一级燃料喷嘴之间环形通道连通，并形成从左向右的第二级燃料流动方向。
所述的氧化剂喷嘴内部通孔从左向右形成氧化剂流动方向。
本实用新型的显著效果在于：本实用新型所述的一种两级掺混式喷嘴装置，可以在较宽的混合比范围能安全可靠工作，与同轴离心式、同轴直流式喷嘴结构相比，在相同的试验程序及试验工况下，本实用新型的喷嘴结构燃烧效率最高，接近100％，燃气温度均匀性最好。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种两级掺混式喷嘴装置结构示意图；
图中：1、焊接连接；2、氧化剂喷嘴；3、第一级燃料喷嘴入口；4、第一级燃料喷嘴；5、连接螺纹；6、第二级燃料喷嘴入口；7、第二级燃料喷嘴；8、氧化剂喷嘴入口；9、氧化剂流动方向；10、第一级燃料流动方向；11、第二级燃料流动方向。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，一种两级掺混式喷嘴装置，该装置包括氧化剂喷嘴2、第一级燃料喷嘴4和第二级燃料喷嘴7，其中，第一级燃料喷嘴4为阶梯圆柱筒结构，其左侧外径较大，右侧外径较小，且第一级燃料喷嘴4左侧外径较大部分左端内部开有内径收缩的阶梯楞，右端外筒壁开有连接螺纹5，并在第一级燃料喷嘴4左侧外径较大部分中间沿周向开有偶数个径向通孔形式的第一级燃料喷嘴入口3；氧化剂喷嘴2为阶梯圆柱筒结构，其内部通孔从左向右形成氧化剂流动方向9，氧化剂喷嘴2从左侧套入第一级燃料喷嘴4内，且氧化剂喷嘴2左侧外径与第一级燃料喷嘴4左侧内径匹配，并压紧贴合在第一燃料喷嘴4左侧内部的阶梯楞上，并通过焊接连接1焊接固定；氧化剂喷嘴2右侧圆柱筒外径小于第一级燃料喷嘴4右侧圆柱筒内径，形成环形通道，且氧化剂喷嘴2右侧端面位于第一级燃料喷嘴4右侧端面内，第一级燃料喷嘴入口3与氧化剂喷嘴2、第一级燃料喷嘴4之间环形通道连通，并形成从左向右的第一级燃料流动方向10；第二级燃料喷嘴7为圆柱筒结构，其从第一级燃料喷嘴4右侧套入，并通过连接螺纹5与第一级燃料喷嘴4螺纹固定连接，并在第二级燃料喷嘴7与第一级燃料喷嘴4之间形成环形通道，且第一级燃料喷嘴4右侧端面位于第二级燃料喷嘴7右侧端面内，在第二级燃料喷嘴7筒壁上沿周向开有径向通孔形式的第二级燃料喷嘴入口6，且第二级燃料喷嘴入口6与第二级燃料喷嘴7、第一级燃料喷嘴4之间环形通道连通，并形成从左向右的第二级燃料流动方向11。
本实用新型所述的一种两级掺混式喷嘴装置，从氧化剂喷嘴2喷射出的氧化剂首先与第一级燃料射流进行预混，形成的预混气体再与第二级燃料射流掺混，这样中心区混合比提高，允许推进剂在较宽地混合比范围内工作，点火可靠性提高，且燃烧速度大大提高，改善了燃气品质，使燃烧过程高速、理想地进行。
Claims (5)
1.一种两级掺混式喷嘴装置，其特征在于：该装置包括氧化剂喷嘴（2）、第一级燃料喷嘴（4）和第二级燃料喷嘴（7），其中，圆柱筒结构的氧化剂喷嘴（2）、第一级燃料喷嘴（4）和第二级燃料喷嘴（7）依次套入固定，并在氧化剂喷嘴（2）、第一级燃料喷嘴（4）右侧筒壁之间，以及第一级燃料喷嘴（4）、第二级燃料喷嘴（7）右侧筒壁之间形成环形通道；在第一级燃料喷嘴（4）上开有径向孔，并与氧化剂喷嘴（2）、第一级燃料喷嘴（4）之间环形通道连通；在第二级燃料喷嘴（7）开有径向孔，并与第一级燃料喷嘴（4）、第二级燃料喷嘴（7）之间环形通道连通，且氧化剂喷嘴（2）右侧端面位于第一级燃料喷嘴（4）右侧端面内，第一级燃料喷嘴（4）右侧端面位于第二级燃料喷嘴（7）右侧端面内。
2.根据权利要求1所述的一种两级掺混式喷嘴装置，其特征在于：所述的第一级燃料喷嘴（4）为阶梯圆柱筒结构，其左侧外径较大，右侧外径较小，且第一级燃料喷嘴（4）左侧外径较大部分左端内部开有内径收缩的阶梯楞，氧化剂喷嘴（2）为阶梯圆柱筒结构，氧化剂喷嘴（2）从左侧套入第一级燃料喷嘴（4）内，且氧化剂喷嘴（2）左侧外径与第一级燃料喷嘴（4）左侧内径匹配，并压紧贴合在第一燃料喷嘴（4）左侧内部的阶梯楞上，并通过焊接连接（1）焊接固定。
3.根据权利要求1所述的一种两级掺混式喷嘴装置，其特征在于：所述的氧化剂喷嘴（2）右侧圆柱筒外径小于第一级燃料喷嘴（4）右侧圆柱筒内径，形成环形通道；所述的第一级燃料喷嘴（4）左侧外径较大部分中间沿周向开有偶数个径向通孔形式的第一级燃料喷嘴入口（3），第一级燃料喷嘴入口（3）与氧化剂喷嘴（2）、第一级燃料喷嘴（4）之间环形通道连通，并形成从左向右的第一级燃料流动方向（10）。
4.根据权利要求1所述的一种两级掺混式喷嘴装置，其特征在于：所述的第二级燃料喷嘴（7）为圆柱筒结构，其从第一级燃料喷嘴（4）右侧套入，并通过与第一级燃料喷嘴（4）左侧外径较大部分右端外筒壁上的连接螺纹（5）螺纹固定连接，并在第二级燃料喷嘴（7）与第一级燃料喷嘴（4）之间形成环形通道；在第二级燃料喷嘴（7）筒壁上沿周向开有径向通孔形式的第二级燃料喷嘴入口（6），且第二级燃料喷嘴入口（6）与第二级燃料喷嘴（7）、第一级燃料喷嘴（4）之间环形通道连通，并形成从左向右的第二级燃料流动方向（11）。
5.根据权利要求1所述的一种两级掺混式喷嘴装置，其特征在于：所述的氧化剂喷嘴（2）内部通孔从左向右形成氧化剂流动方向（9）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320667784.4U CN203570457U (zh) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | 一种两级掺混式喷嘴装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320667784.4U CN203570457U (zh) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | 一种两级掺混式喷嘴装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203570457U true CN203570457U (zh) | 2014-04-30 |
Family
ID=50538191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320667784.4U Expired - Lifetime CN203570457U (zh) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | 一种两级掺混式喷嘴装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203570457U (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105388007A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-09 | 北京航天动力研究所 | 一种组合式可拆换喷嘴试验装置 |
| CN105508111A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-04-20 | 北京航天动力研究所 | 一种提高喷嘴喷注均匀性的装置 |
| CN106196171A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-07 | 北京航天动力研究所 | 一种燃气发生装置 |
| CN106312837A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-01-11 | 武汉大学 | 一种基于环形射流的后混式磨料水射流喷嘴 |
| CN108894893A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-27 | 西北工业大学 | 火箭冲压组合发动机用液膜冷却引射火箭发动机推力室 |
| CN109372656A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-02-22 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 喷嘴液雾分布可调的火箭发动机喷注面板及设计方法 |
| WO2019127936A1 (zh) * | 2017-12-25 | 2019-07-04 | 深圳光启空间技术有限公司 | 喷嘴结构、喷射装置和发动机 |
| CN113513430A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-10-19 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 一种双或三组元连续旋转爆震发动机 |
| CN114165358A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-03-11 | 北京航天动力研究所 | 一种预燃室隔板喷嘴结构 |
| CN114280219A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 多功能掺混燃烧实验装置 |
-
2013
- 2013-10-28 CN CN201320667784.4U patent/CN203570457U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105508111A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-04-20 | 北京航天动力研究所 | 一种提高喷嘴喷注均匀性的装置 |
| CN105388007A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-09 | 北京航天动力研究所 | 一种组合式可拆换喷嘴试验装置 |
| CN106196171B (zh) * | 2016-08-26 | 2019-04-09 | 北京航天动力研究所 | 一种燃气发生装置 |
| CN106196171A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-07 | 北京航天动力研究所 | 一种燃气发生装置 |
| CN106312837A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-01-11 | 武汉大学 | 一种基于环形射流的后混式磨料水射流喷嘴 |
| CN106312837B (zh) * | 2016-09-22 | 2019-04-26 | 武汉大学 | 一种基于环形射流的后混式磨料水射流喷嘴 |
| WO2019127936A1 (zh) * | 2017-12-25 | 2019-07-04 | 深圳光启空间技术有限公司 | 喷嘴结构、喷射装置和发动机 |
| CN108894893A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-27 | 西北工业大学 | 火箭冲压组合发动机用液膜冷却引射火箭发动机推力室 |
| CN108894893B (zh) * | 2018-06-26 | 2020-02-07 | 西北工业大学 | 火箭冲压组合发动机用液膜冷却引射火箭发动机推力室 |
| CN109372656A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-02-22 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 喷嘴液雾分布可调的火箭发动机喷注面板及设计方法 |
| CN113513430A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-10-19 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 一种双或三组元连续旋转爆震发动机 |
| CN113513430B (zh) * | 2021-04-16 | 2022-04-08 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 一种双或三组元连续旋转爆震发动机 |
| CN114165358A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-03-11 | 北京航天动力研究所 | 一种预燃室隔板喷嘴结构 |
| CN114165358B (zh) * | 2021-11-16 | 2023-02-03 | 北京航天动力研究所 | 一种预燃室隔板喷嘴结构 |
| CN114280219A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 多功能掺混燃烧实验装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203570457U (zh) | 一种两级掺混式喷嘴装置 | |
| CN110779042B (zh) | 旋转爆震燃烧室及具有其的发动机 | |
| RU2439430C1 (ru) | Форсуночный модуль камеры сгорания гтд | |
| US10731862B2 (en) | Systems and methods for a multi-fuel premixing nozzle with integral liquid injectors/evaporators | |
| US10914237B2 (en) | Airblast injector for a gas turbine engine | |
| CN201225656Y (zh) | 空气雾化喷嘴 | |
| CN107575864B (zh) | 一种线性低氮燃气燃烧头 | |
| CN102175041B (zh) | 间壁式再生冷却气氧酒精火炬式点火器 | |
| JP2008128631A (ja) | 空気と燃料の混合物を噴射する装置と、このような装置を備える燃焼チャンバ及びターボ機械 | |
| RU98538U1 (ru) | Камера сгорания непрерывного действия | |
| CN115075983A (zh) | 燃气发生器及液体火箭发动机 | |
| US20160195266A1 (en) | Swirler | |
| US5146741A (en) | Gaseous fuel injector | |
| WO2019127936A1 (zh) | 喷嘴结构、喷射装置和发动机 | |
| CN109057993B (zh) | 一种带电极冷却功能的等离子体喷雾燃烧装置 | |
| CN114483380B (zh) | 一种可多次起动的小型化燃气发生装置 | |
| JPH08200623A (ja) | バーナ | |
| KR101501260B1 (ko) | 증발기 및 이를 적용한 연소장치 | |
| CN215175236U (zh) | 一种基于自激发扫掠振荡燃油喷嘴的中心分级燃烧室 | |
| EP3026249B1 (en) | Gas generator | |
| CN202884929U (zh) | 锯齿形燃气燃烧器 | |
| RU2386082C1 (ru) | Устройство для подготовки и подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания | |
| RU2493407C1 (ru) | Смесительная головка камеры жрд | |
| CN112166668B (zh) | 一种火炬点火器 | |
| RU2495272C1 (ru) | Способ подачи компонентов топлива в камеру трехкомпонентного жидкостного ракетного двигателя |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Sun Jiguo Inventor after: Liu Hongzhen Inventor after: Wang Zhao Inventor after: Cheng Peng Inventor after: Li Danlin Inventor after: Tian Yuan Inventor after: Xu Xiaoyong Inventor after: Wang Weibin Inventor after: Qiao Guiyu Inventor after: Zhao Shihong Inventor after: Gao Xiangyu Inventor after: Ding Zhaobo Inventor before: Sun Jiguo Inventor before: Li Danlin Inventor before: Tian Yuan |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: SUN JIGUO LI DANLIN TIAN YUAN TO: SUN JIGUO LI DANLIN TIAN YUAN XU XIAOYONG WANG WEIBIN QIAO GUIYU ZHAO SHIHONG GAO XIANGYU DING ZHAOBO LIU HONGZHEN WANG ZHAO CHENG PENG |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140430 |