CN209588046U - 一种燃油燃烧器自激脉动喷嘴 - Google Patents
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Abstract
一种燃油燃烧器自激脉动喷嘴，由脉动腔体、楔形整流块、圆柱形整流块、内喷管、旋流器、外喷嘴及封焊体组成，脉动腔体内部有扁平形的空腔，楔形整流块和圆柱形整流块依次对称安装于脉动腔体中部，并用封焊体密封，脉动腔体右端依次连接内喷管和旋流器，外喷嘴与旋流器锥面配合，并与脉动腔体右端通过螺纹连接。所说的楔形整流块和圆柱形整流块由碳化钨烧结成型；所说的内喷管壁面上离散布置20～36个喷孔；所说的旋流器锥面上均布3～6个切向流道。该燃油燃烧器自激脉动喷嘴，无运动部件，结构简单，运行可靠，清洁容易，可以实现燃油的自激脉动雾化燃烧。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型的燃烧器喷嘴，特别是可以使燃油高效清洁燃烧的一种燃油燃烧器自激脉动喷嘴。
背景技术
脉动燃烧是一种新型的燃烧技术，在燃烧过程中，通过脉动强化了燃料与空气的掺混，相比基于稳态燃烧方式的燃烧，脉动燃烧具有很高的燃烧强度及燃烧效率，是一种高效节能、清洁环保的新型燃烧技术，在工业生产中应用广泛。
中国发明专利申请201810874501.0公布了一种适用于脉动燃烧器振荡燃烧的喷嘴结构及设计方法，依靠燃气单向阀和空气单向阀周期性关闭、打开实现脉动燃烧；实用新型专利201220614481.1公布了一种“脉动燃烧气体流量控制阀”，通过燃烧室压力反馈推动膜片实现阀的开启和关闭。气体脉冲燃烧主要是依靠燃烧室内压力变化间歇启闭进气阀门实现。
液体燃烧需要雾化动力，油压较高，难以依靠燃烧室内的压力变化实现间歇进油。实用新型专利201520272505.3公布了一种脉冲射流喷嘴，利用自激振荡腔将从液体入口端流入的连续射流转变为从出口端流出的脉冲射流，该种喷嘴基于Helmholtz原理，依靠振荡波在振荡腔内的传播与反馈来产生脉冲射流，振荡波在流体中传播速度较大，导致Helmholtz自激振荡喷嘴的脉冲频率太高。中国发明专利91110993.5公布了一种“低频自激振荡空化脉冲射流喷嘴及其生产方法”利用流体蒸发和气泡溃灭，造成空化脉冲射流，但是依靠空化原理在高压条件下很难产生较好的脉冲射流。
实用新型内容
本实用新型旨在解决燃油高效脉动燃烧的问题，提供一种燃油燃烧器自激脉动喷嘴，通过液体回流原理实现喷嘴出口压力脉动，造成喷嘴雾化角、喷油量间歇变化，强化油雾与助燃风的混合，从而实现燃油燃烧器的脉动燃烧。
为达到以上技术目的，本实用新型提供以下技术方案：一种燃油燃烧器自激脉动喷嘴，由脉动腔体、楔形整流块、圆柱形整流块、内喷管、旋流器、外喷嘴及封焊体组成，脉动腔体内部有扁平形的空腔，楔形整流块和圆柱形整流块依次对称安装于脉动腔体中部，并用封焊体密封，脉动腔体右端依次连接内喷管和旋流器，外喷嘴与旋流器锥面配合，并与脉动腔体右端通过螺纹连接。
所说的楔形整流块和圆柱形整流块由碳化钨烧结成型。
所说的内喷管壁面上离散布置20～36个喷孔。
所说的旋流器锥面上均布3～6个切向流道。
当流体经过脉动腔体的入口进入时，由于湍流扰动及附壁效应，会首先在一侧产生回流，回流的流体会将主流推向另一侧，在另一侧形成附壁流动和回流流动，接下来主流又被推回，如此反复，在脉动腔体的出口产生周期性压力脉动，形成脉动射流；脉动射流穿过内喷管壁面的孔进入内喷管与外喷嘴的环空，再经过旋流器的切向流道螺旋流出，与空气剪切、振荡雾化成液滴。由于脉动腔体的出口压力周期性脉动，形成的雾化角和流量也发生周期性变化。
本实用新型具有以下优点：(1)该自激脉动喷嘴，结构简单，无运动部件，运行可靠，清洁容易；(2)利用回流原理实现自激振荡脉冲射流，振荡频率低，易于控制，可以实现燃油的主动脉动燃烧。
附图说明
图1是依据本实用新型所提出的燃油燃烧器自激脉动喷嘴结构示意图；
图2是依据本实用新型所提出的燃油燃烧器自激脉动喷嘴结构示意图图1中的A-A剖面图；
图3是依据本实用新型所说的旋流器结构示意图；
图4是依据本实用新型所说的旋流器结构示意图图3的右视图；
图5是依据本实用新型所提出的燃油燃烧器自激脉动喷嘴喷油量与时间的关系曲线。
图中，1是脉动腔体，2是楔形整流块，3是圆柱形整流块，4是外喷嘴，5是内喷管，6是旋流器，7是封焊体。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：
如图1～图2所示，一种燃油燃烧器自激脉动喷嘴，由脉动腔体1、楔形整流块2、圆柱形整流块3、内喷管5、旋流器6、外喷嘴4及封焊体7组成，脉动腔体1内部有扁平形的空腔，楔形整流块2和圆柱形整流块3依次对称安装于脉动腔体1中部，并用封焊体7密封，脉动腔体1右端依次连接内喷管5和旋流器6，外喷嘴4与旋流器6锥面配合，并与脉动腔体1右端通过螺纹连接。所说的楔形整流块2和圆柱形整流块3由碳化钨烧结成型。所说的内喷管5壁面上离散布置20～36个喷孔。
如图3～图4所示，所说的旋流器6锥面上均布3～6个切向流道。
当燃油经过脉动腔体1的入口进入时，由于湍流扰动及附壁效应，会首先在一侧产生回流，回流的燃油会将主油流推向另一侧，在另一侧形成附壁流动和回流流动，接下来主油流又被推回，如此反复，在脉动腔体1的出口产生周期性压力脉动，形成脉动射流；脉动射流穿过内喷管5壁面的孔进入内喷管5与外喷嘴4的环空，再经过旋流器6的切向流道螺旋流出，与空气剪切、振荡雾化成油滴。由于脉动腔体1的出口压力周期性脉动，形成的雾化角和喷油量也发生周期性变化。图5显示了依据本实用新型所提出的燃油燃烧器自激脉动喷嘴喷油量与时间的典型关系曲线，其中，Q0为一个周期内的喷油量平均值，Q为任意时间的瞬时值。
该燃油燃烧器自激脉动喷嘴结构简单，可以通过自激产生燃油脉动燃烧，燃烧效果好，对燃油燃烧器的降污节能具有十分重要的意义。
Claims (4)
1.一种燃油燃烧器自激脉动喷嘴，由脉动腔体、楔形整流块、圆柱形整流块、内喷管、旋流器、外喷嘴及封焊体组成，脉动腔体内部有扁平形的空腔，楔形整流块和圆柱形整流块依次对称安装于脉动腔体中部，并用封焊体密封，脉动腔体右端依次连接内喷管和旋流器，外喷嘴与旋流器锥面配合，并与脉动腔体右端通过螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的燃油燃烧器自激脉动喷嘴，其特征在于：所说的楔形整流块和圆柱形整流块由碳化钨烧结成型。
3.根据权利要求1所述的燃油燃烧器自激脉动喷嘴，其特征在于：所说的内喷管壁面上离散布置20～36个喷孔。
4.根据权利要求1所述的燃油燃烧器自激脉动喷嘴，其特征在于：所说的旋流器锥面上均布3～6个切向流道。
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Cited By (2)
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| CN113280366A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-20 | 中国航空发动机研究院 | 一种基于自激扫掠振荡燃油喷嘴的加力燃烧室结构 |
| CN113441301A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-09-28 | 北京航空航天大学 | 一种用于剪切稀化流体雾化的单相内剪切喷嘴 |
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