SU1059349A1 - Центробежна форсунка - Google Patents

Abstract

1. ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФОРСУНКА, содержаща  корпус ic тангенциальным топливным патрубкрм, снабженный коаксиальной вставкой, образующей с корпусом топливный кольцевой канал с конфузорным выходным соплом, и завихритель, отличающа с  тем, что, с целью повышени  дисперсности распыливани  и равномерности распределени  капель по радиусу факела , внутри вставки дополнительно установлена центральна  труба с кон фузорно-цилиндрическим выходным соплом , образующа  со вставкой кольцевой воздушный канал, а завихрител выполнен в виде заглушенного с торца стакана с винтовой нарезкой на боковой поверхности, размещенного в полости трубы. 2. Форсунка по п. 1, отличающа с  тем, что она дополнительно содержит установленный в кольцевом воздушном канале газоструйньгй излучатель акустических колебаний. СП С. -тЛ Цаш СЛ со ее 4 Х

Description

Изобретение относитс  к технике распыливани  жидкостей, предназначе но дл  приготовлени  горючей смеси в камерах сгорани  авигщионных газо турбинных двигателей и может быть использовано дл  распыпивани  любых малов зких жидкостей в теплоэнергетцческих установках, системах увлги нени  и кондиционировани  воздуха. Известна центробежна  форсунка, содержаща  размещенные в корпусе ко аксиальные центральный и периферийный топливные каналы, последний из которых снабжен завихрителем Cl 3. Недостатком данной форсунки  вл  етс  незначительный допустимый расход распыливаемой жидкости. Наиболее близким к изобретению  вл етс  центробежна  форсунка, содержаща  корпус с тангенциальным топливным патрубксм, снабженный коаксиальной вставкой, образующей с корпусом топливный кольцевой канал с конфузорным выходным соплом и завихритель С2 3. Недостатком известной форсунки  вл етс  потребность в значительном перепаде давлени  дл  достижени  требуемой дисперсности распыливани  а также неравномерность распределени  распыленной жидкости по радиусу факела. I Целью изобретени   вл етс  повы шение дисперсности распыливани  и равномерности распределени  капель по радиусу факела. Цель достигаетс  тем, что в центробежной форсунке, содержащей корпус с тангенциальным топлившли патрубке, снабженный коаксиальной вставкой, образующей с корпусом топливный кольцевой канал с конфу .зорньв выходным соплом и завихритель , внутри вставки дополнительно установлена центральна  труба с конфузорно-цилиндрическим выходным соплом, образующа  со вставкой коль цевой воздушный канал, а завихритель выполнен в виде Заглушенного с торца стакана с винтовой нарезкой на боковой поверхности, размещенного в полости трубы. Кроме того, форсунка дополнитель но содержит установленный в кольцевом воздушном канале газоструйный излучатель акустических колебаний. На чертеже изобргикена форсунка, продольный разрез. Цент обежна  форсунка содержит корпус 1 ,с тангенциальным топливным патрубком 2, снабженный коаксиальной вставкой 3, образующей с корпусом 1 топливюгй кольцевой канал 4 с КОНфуЗОрШКГ выходным 5. внутри вставки 3 дополнительно установлена центральна  труба б с кон фузорно-цилиндрическим выходным соплом 7, образующа  со вставкой 3 кольцевой воздушный канал 8, снабженный газоструйным излучателем 9 акустических колебаний. Корпус 1 снабжен Зс1вихрителем 10 в виде заглушенного с торца стакана с винтовой нарезкой 11 на боковой поверхности . Газоструйный иэлучатель 9 может- быть выполнен любым образом, в частности, в виде многозаходной винтовой нарезки на наружной поверхности центральной трубы б так, чтобы совместно с каналом 8 она образовала вихревой свисток Грегуша. Форсунка работает следующим образом . При подаче через топливный патрубок 2 и в полость центральной трубы б жидкого топлива оно закручиваетс  в канале 4 и в канале, образо ваннсм винтовой нарезкой 11, и истекает через сопла 5 и 7 в виде близких к коническим пересекающихс  в пространстве жидкостных пелен. При подаче воздуха в кольцевой канал 8 он истека€ Т через кольцевую щель, образованную вставкой 3 и центральной трубой б, и стремитс  отогнуть друг от друга жидкостные пелены, истекающие из сопел 5 и 7. Экспериментальные исследовани  гидравлики взаимодействи  жидкостных и газовых потоков показ гши, что в случае, если соотнс шение скоростных потоков истекающего газа Рг и жидкости р в центральной, малорасходной пелене лежат в диапазоне от 0,1 до 1,0, подача газа приводит , к образованию автоколебательного режима течени , сопровождающегос  колебани ми угла конусности, скорости и расхода жидкости и газа с час- , тотой, завис щей от времени перемещени  жидкости от среза сопла 7 До места пересечени  жидкостных пелен, а также от резонансных свойств канала 8 как проточного резонатора Гельмогольцаи лежащей в диапазоне от сотен герц до нескольких килогерц , Автоколебани  центральной жид- : костной малорасходной пелены воздействуют на периферийную и привод т к ее интенсивному дроблению. При этом существенно возрастает равномерность орошени  факелом пространства зоны смесеобразовани . Особенно эффективно воздействие автоколебаний при равенстве их частоты собственной частоте колебаний газа в кольцевом канале 8. Такое состо ние Процесса можно настроить путем подбора соотношений объема канёша 8, проходного сечени  идлины щели между соплаМи 7 и 5 и перепадах давлени , срабатываемых на воздушном канале 8 и жидкостных ступен х канале 4 и камере закручивани , образованной в полости центральной трубы 6.

Практическа  реализаци  автоколебательного режима легко осуществима , поскольку осуществл етс  в довольно широкс диапазоне соотношение скоростных Напоров газа и жидкости, (от 0,1 до 1,0) и требует расходов газа ввиду квадратичного характера зависимости этого соотношени  р г 2 / от скорости его движени .

В тех случа х, когда автоколебательный режим не возникает (например , не выдержано требуемое соотношение скоростных напоров), необходимый эффект возникает при ус тановке в кольцев 1 воздушнсм кана ,ле газоструйнбго излучател  9, образукхчего пульсирук оий воздушный

поток, привод щий к колебани м центральной малорасходной жидкостной пелены. Эти колебани  при пересечении пелен инициируют распад большерасходной периферийной пелены на мелкие капли.

Наибольший эффект возникает при совместном действии вынужденных колебаний , генерируемых газоструйньм излучателем 9, и автоколебаний, гв0 нерируемых пеленами при их пересечении и продувании через иих бездушного потока при равенстве их частот .

Применение фсфсуики обеспечивает

5 :существенное уменьшение времейи ис;дарени  и выгорани  топлива, а также повышение равн  4ерности температурного пол  в зоне горени  , что повышает экон((ичность и надежность, работы двигател .

Claims (2)

1. ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФОРСУНКА, содержащая корпус >с тангенциальным топливным патрубком, снабженный коаксиальной вставкой, образующей с корпусом топливный кольцевой канал с конфузорным выходным соплом, и завихритель, отличающаяся 'тем, что, с целью повышения дисперсности распиливания и равномерности распределения капель по радиусу факела, внутри вставки дополнительно установлена центральная труба с кон фузорно-цилиндрическим выходным соплом, образующая со вставкой кольцевой воздушный канал, а завихрителЪ выполнен в виде заглушенного с торца стакана с винтовой нарезкой на боковой поверхности, размещенного в полости трубы.

2. Форсунка поп. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит установленный в кольцевом воздушном канале газоструйный _е излучатель акустических колебаний. ©