DE1010466B

DE1010466B - Duese mit mehreren Zerstaeubungsoeffnungen

Info

Publication number: DE1010466B
Application number: DES29449A
Authority: DE
Inventors: Jean Fournier; Jean Le Foll
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1951-07-26
Filing date: 1952-07-24
Publication date: 1957-06-13

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Düsen für die Zerstäubung von Flüssigkeiten und insbesondere auf eine Düse zum Zerstäuben von brennbaren: Flüssigkeiten in einem Verbrennungsmedium wie Luft.

Es sind Zerstäubungsdüsen, bekannt, welche derart ausgebildet sind und gespeist werden, daß ein in Achsenrichtung des Düsenkörpers verlaufender Sprühkegel erzeugt wird.

Ferner sind Düsen bekannt, welche mehrere Zerstäubungsöffnungen besitzen, die zusammen einen Schleier aus einzelnen Sprühkegeln erzeugen, wobei die Achse jedes dieser Sprühkegel mit der Düsenachse einen mehr oder weniger großen Winkel bildet.

Es ist bisher jedoch noch keine Düse vorgeschlagen worden, bei welcher eine, Flüssigkeit im wesentlichen in einer Ebene zerstäubt wird,, die senkrecht auf der Achse des Düsenkörpers steht. Eine solche Anordnung ist aber besonders erwünscht, wenn es sich darum handelt, einen durch eine Leitung hindurchgehenden! Luftstrom mit Brennstoff zu vermischen.

Bei einer weiteren, bekannten Düse, bei welcher die Zerstäubungsöffnungen über ihnen vorgeschaltete Zwischenkammern mit einer längs der Achse des Düsenkörpers verlaufenden Zufuhrbohrung in. Verbindung stehen, wird die zu zerstäubende Flüssigkeit in die den Zerstäubungsöffnungen vorgeschalteten Zwischenkammern an deren Seitenwandung eingeführt, um der Flüssigkeit in den Zwischenkanimern vor ihrem Austritt in die Zerstäubungsöffnungen, eine Wirbelbewegung zu erteilen.

Eine solche Wirbelbewegung kann gemäß einer weiteren bekannten Düsenausführung dadurch erhalten werden,, daß man in jeder Zwischenkammer zwei gegeneinandergerichtete Flüssigkeitsstrahlen aufeinanderprallen läßt. Eine solche Ausführung weist jedoch den Nachteil auf, daß die Ausbildung des Düsenkopfes übermäßig groß und kompliziert und die Anzahl der Zerstäubungsöffnungen zwangläufig beschränkt wird, Wenn die Flüssigkeit in im wesentlichen, radialer Richtung ausgespritzt werden soll, ist es aber wichtig, eine möglichst große Zahl von. Austrittsöffnungen zu haben.

Zweck der Erfindung ist, eine Düse mit mehreren über vorgeschaltete Zwischenkammern gespeiste Zerstäubungsöffnungen zu schaffen, welche in wirksamerer Weise als die bekannten Düsen, ermöglicht, in einem Strom eines Verbrennungsmediums einen im wesentlichen ebenen, sich senkrecht zur Richtung des Stromes erstreckenden, geschlossenen, Schleier aus zerstäubter Flüssigkeit zu erzeugen.

Die Düse gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß alle Zwischenkammern und Zerstäubungsöffnungen senkrecht zur Achse des Düsenkörpers verlaufende Achsen haben, und in einer zur Düse mit mehreren Zerstäubungsöffnungen

Anmelder:

Societe Nationale d'Etude

et de Construction de Moteurs d'Aviation,

Paris

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 27,

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 26. Juli 1951

Jean Fournier, Paris,
und Jean Le Foil, Le Pre-Saint-Gervais, Seine

(Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden

Düsenkörperachse senkrecht stehenden: Ebene oder in mehreren solchen Ebenen kranzförmig um die Zufuhrbohrung angeordnet sind. Die Düse gemäß der Erfindung liefert so einen Kranz von Sprühstrahlen, die senkrecht zu dem Strom des Verbrennungsmediums verlaufen, so daß nicht nur eine sehr gleichförmige Zerstäubung, sondern auch ein, besonders hoher Zerstäubungsgrad erzielt wird.

Bei einer besonderen Ausführungsfoan der Erfindung ist die Zufuhrbohrung mit jeder Zwischenkammer durch je einen Kanal verbunden, dessen. Achse windschief zur Achse der Zwischenkammer liegt und der in den Boden der Zwischenkammer einmündet. Dadurch wird erreicht, daß die Flüssigkeit in der Zwischenkammer eine Wirbelbewegung erfährt,, die eine besonders gute Zerstäubungswirkung gewährleistet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Zwischenkammern, in. einem zylindrisch abgesetzten Teil des Düsenkörpers und die

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Zerstäubungsöffnungen in einer den. zylindrisch abgesetzten Teil des Düsenkörpers abdeckenden Manschette ausgebildet, welche gegen einen Bund des Düsenkörpers gedruckt ist. Bei der Herstellung einer Düse dieser Art ist es, nachdem die Zwischenkammern in dem Düsenkörper angebracht sind, einfach, in den Düsenkörper die windschief verlaufenden Kanäle einzubohren-, welche die Zwischenkammern mit der Zufuhrbohrung verbinden,.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Axialschnitt durch eine Düse gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie H-II der Fig. 1; Fig. 3 ist eine schaubildliche Darstellung der Düse nach der Fig. 1, teils im Schnitt;

Fig. 4 und 5 zeigen einmal im Axialschnitt und einmal in Seitenansicht einen Düsenkörper mit zwei Reihen von Zerstäubungsöffnungen.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Düse weist einen Düsenkörper 1 von im allgemeinen zylindrischer Form- auf, in dem sich koaxial zur Düsenkörperadise angeordnete Zuführungskaminern 2, 3 befinden und der auf das Ende 4 eines Rohres 5 geschraubt ist, durch welches hindurch die zu zerstäubende Flüssigkeit ankommt.

Der vordere Teil 1 α des. Düsenkörpers 1 weist einen kleineren Durchmesser als der hintere Teil dieses Körpers auf. Aus diesem abgesetzten Teil sind kleine zylindrische Zwischenkammern 6 herausgearbeitet, deren Achsen zur Achse des Düsenkörpers 1 senkrecht stehen, d. h. radial zur Düsenkörperachse verlaufen. Jede dieser Zwischenkammern steht mit den. Kammern 2, 3 durch jeweils einen Kanal 7 in Verbindung, dessen Achse windschief zur Achse der Zwischenkammer verläuft und der in den Boden der Zwischenkammer einmündet, so daß die aus den Kammern 2, 3 kommende und durch den Kanal in jede der entsprechenden Zwischenkaimmern eintretende Flüssigkeit um die Achse der Kammer eine Wirbelbewegung annimmt. Die Kanäle 7 können infolge der Schräganordnung bequem bis in das Innere jeder einzelnen Kammer geführt werden.

Der vordere Teil 1 α des Düsenkörpers 1 trägt einen Gewindeansatz 1 b, auf welchen eine Manschette 8 aufgesetzt ist, die radiale Zerstäubungs öffnungen 9 aufweist, die kranzförmig um die Düsenkörperachse angeordnet sind und deren Achsen jeweils mit der Achse einer der Zwischenkammern 6 zusammenfallen. Die Manschette 8 wird gegen, einen Bund 10 des Düsenkörpers 1 durch eine Mutter 11 festgelegt, welche auf den Gewindeansatz 1 b aufgeschraubt ist. Eine Dichtung ist bei 10 insbesondere dann nicht erforderlich, wenn der Bund 10 eine Schrägfiäche hat, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Auch zwischen! dem Düsenkörper 1 und dem Bund 5 α des Rohres 5 ist eine Dichtung nicht erforderlich. Die Düse gemäß der Erfindung benötigt also keinerlei Dichtung.

Die unter Drude stehende Flüssigkeit kommt durch das Rohr 5 an, gelangt durch die Kanäle 7 hindurch in die Kammern 6, in denen ihr ein Drall erteilt wird, und tritt durch die Öffnungen 9 in Form von kegelmantelförmigen Strahlen aus, deren Achsen radial zur Düsenkörperachse verlaufen. Die Winkel am Scheitelpunkt dieser Kegelmäntel sind klein, beispielsweise 10°, bei geringem Speisedruck und vergrößern sich fortschreitend, wenn der Speisedruck wächst.

Die abgegebene Menge ist durch den Speisedruck bedingt und ist ihm im Bereich niedrigen Druckes einigermaßen proportional.

Eine ausgezeichnete Zerstäubung z. B. von Benzin kann schon bei geringen Drücken, beispielsweise 0,2 kg/cm², erhalten werden.

Die Zerstäubung bleibt auch bei schwereren Brennstoffen gut, unter der einzigen Voraussetzung, daß der Druck erhöht wird.

Eine ausgezeichnete Zerstäubung ist auf diese Weise sowohl mit Kerosin als auch mit Gasöl erhalten worden.

Bei Anwendung der Düse in einer Luftleitung ist die Achse des Düsenkörpers 1 parallel zur Achse der Leitung angeordnet oder fällt vorzugsweise mit dieser Achse zusammen. Die kegelmantelförmigen Strahlen, deren Achsen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Luft stehen,, füllen beinahe den gesamten Durchgangsquerschnitt der Luftleitung aus, was zur Herstellung einer vollständig homogenen, vergasten Mischung von Vorteil ist.

Zerstäubter Brennstoff kann in der Luft unmittelbar beim Austritt aus den Öffnungen 9 verbrannt werden, das Gasluftgemisch kann aber auch zu Kammern geschickt werden-, in denen die Verbrennung vor sich geht (beispielsweise bei intermittierenden Luftstrahltriebwerken) .

Selbstverständlich kann die Zahl der Zwischenkammern 6 und die der Zerstäubungsöftnungen 9 sich in weiten Grenzen ändern. Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform, welche z. B. sechs Zwischenkammern und sechs Zerstäubungsöffnungen 9 aufweist.

Bei der abgeänderten Ausführungsfoirm nach den Fig. 4 und 5 sind die Zwischenkammern, 6 in zwei Kränzen Ulm die Düsenkörperachse entlang der Ebenen a-a und b-b angeordnet. Jeder Kranz umfaßt vier Zwischenkammern, und die Zwischenkammern eines jeden Kranzes sind gegenüber denen des anderen Kranzes in Umfangsrichtung um 45° versetzt angeordnet.

Die nicht dargestellte Manschette, düs der vorstehend beschriebenen Manschette 8 entspricht, weist natürlich auch zwei Reihen, von Zerstäubungsöffnungem auf. In Fig. 5 ist eine Warze 12 angeordnet, die in eine öffnung der Manschette eingreift und welche dazu dient, die Manschette gegenüber dem Düsenkörper genau festzulegen.

Claims

Patentansprüche:

1. Düse mit mehreren Zerstäubungsöffnungen,, die über ihnen, vorgeschaltete Zwischenkammern mit einer längs der Achse des Düsenkörpers verlaufenden Zufuhrbohrung in Verbindung stehen,

• dadurch gekennzeichnet, daß alle Zwischenkammern (6) und Zerstäubungsöffnungen, (9) senkrecht zur Achse des Düsenkörpers (1) verlaufende Achsen haben und in einer zur Düsenkörperachse senkrecht stehenden Ebene oder in mehreren solchen Ebenen kranzförmig um die Zufuhrbohrung (2, 3) angeordnet sind.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrbohrung (2, 3) mit jeder Zwischenkammer (6) durch je einen Kanal (7) verbunden ist, dessen Achse windschief zur Achse der Zwisdaenkammer liegt und der in den Boden der Zwischenkammer einmündet.

3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkammern. (6) in einem zylindrisch abgesetzten Teil (1 a) des Düsenkörpers (1) und die Zerstäubungsöffnungen (9) in

einer den zylindrisch abgesetzten Teil (la) abdeckenden Manschette (8) ausgebildet sind, welche gegen einen Bund (10) des Düsenkörpers (1) gedruckt ist.

4. Düse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (8) gegen den Bund (10) durch eine Mutter (11) gedrückt ist, welche auf einen Gewindeansatz (1 b) aufgeschraubt ist.

des Düsenkörpers (1)

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 585 017, 834 471; österreichische Patentschrift Nr. 123 718; britische Patentschrift Nr. 400 836.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen