[發(fā)明專利]一種預(yù)膜型貧油直噴空氣霧化噴嘴

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710434843.6
• 申請日: 2017-06-10
• 公開（公告）號: CN107289460B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林宇震;陳啟典;王志超;張弛;王建臣
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: F23R3/38
• 分類號: F23R3/38
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;顧煒

1.一種預(yù)膜型貧油直噴空氣霧化噴嘴，其特征在于：采用預(yù)膜霧化的方式，同時加有內(nèi)外旋向相反的旋流空氣，將燃料進行快速均勻的霧化，該結(jié)構(gòu)由直射式燃油噴嘴(1)、中心通道(2)、預(yù)膜管切向入射通道(3)、預(yù)膜管(4)、軸向旋流器(5)以及帶有喉道的套筒(6)組成；中心通道(2)、預(yù)膜管(4)以及套筒(6)三者同心，其中：中心通道(2)的前段略微擴張；預(yù)膜管(4)的尾部連有切向孔；預(yù)膜管(4)和套筒(6)之間為軸向旋流器(5)葉片；套筒(6)在軸向旋流器(5)的下游為收縮再擴張的結(jié)構(gòu)，燃燒所需空氣可以分別從中心通道(2)、預(yù)膜管(4)以及軸向旋流器(5)中通過，這三者的有效面積占單元噴嘴總有效面積的百分比分別為：3％-5％、7％-15％和80％-90％，從中心通道(2)中通過的少量空氣可以用來調(diào)整噴嘴下游燃燒區(qū)的流場結(jié)構(gòu)，調(diào)高噴嘴的燃燒性能，噴嘴下游燃燒所需的燃料均從預(yù)膜管(4)尾部的切向孔進入預(yù)膜管(4)，燃燒空氣的7％-15％通過預(yù)膜管(4)尾部的切向孔進入管中，形成旋轉(zhuǎn)氣流的同時輔助液態(tài)燃料展開成膜，預(yù)膜管(4)中的空氣與燃油流量之比在2-4之間，這一范圍可以在防止管內(nèi)發(fā)生自燃的同時，保證霧化質(zhì)量，大量的空氣從軸向旋流器(5)通過與預(yù)膜管(4)旋流方向相反的旋轉(zhuǎn)氣流，兩股旋轉(zhuǎn)方向相反的氣流共同剪切預(yù)膜管(4)出口液態(tài)燃料薄膜，并且通過收縮通道增強剪切作用來實現(xiàn)對燃料快速霧化，套筒(6)喉道之后的擴張段與中心軸線的夾角在40°-50°之間，用于形成噴霧角度適中，空間分布合理的油霧場，實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)膜型貧油直噴空氣霧化噴嘴，其特征在于：所述的直射式燃油噴嘴的材料為不銹鋼，噴嘴的流量數(shù)FN為25左右，噴嘴的長徑比在0.5-1之間，噴嘴出口正對預(yù)膜管切向入射通道的中心，噴嘴出口平面與預(yù)膜管切向入射通道之間的距離為2mm左右。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)膜型貧油直噴空氣霧化噴嘴，其特征在于：所述的中心通道的材料為不銹鋼，為一出口處略微擴張的圓形直通道，進口處用于控制通道有效面積的小孔直徑為2-3mm，出口擴張段與中心軸線的夾角為2°-4°，出口的直徑為5-6mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)膜型貧油直噴空氣霧化噴嘴，其特征在于：所述的預(yù)膜管切向入射通道的材料為不銹鋼，為一圓形直通道，內(nèi)徑為4-6mm，通道進口端面與預(yù)膜管軸線的距離為8-10mm，其中心軸線相對于預(yù)膜管中心線偏置的距離為3.5-5mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)膜型貧油直噴空氣霧化噴嘴，其特征在于：所述的預(yù)膜管的材料為不銹鋼，為一直徑逐段減小、一端封閉的環(huán)形管道，在封閉端開有入射孔與切向入射通道相連，預(yù)膜管出口的外直徑為7-8mm，內(nèi)半徑為5.2-6.2mm，預(yù)膜管的長度為25-35mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)膜型貧油直噴空氣霧化噴嘴，其特征在于：所述的軸向旋流器的材料為不銹鋼，葉片最大外直徑為22-24mm，內(nèi)直徑為11-13mm，軸向旋流器共有10-16個直葉片沿周向均勻分布，厚度在0.8-1.2mm左右，葉片中心線與軸線之間的夾角為35°-45°，葉片頂部軸向?qū)挾葹?-10mm，底部軸向?qū)挾?-6mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)膜型貧油直噴空氣霧化噴嘴，其特征在于：所述的套筒的材料為不銹鋼，為一帶有喉道的圓形通道，收縮段與中心軸線的夾角為30°左右，喉道的直徑為18-20mm，出口擴張段的最大直徑為24-26mm，擴張段與中心軸線的夾角為40°-45°。