[發明專利]旋流杯式雙燃料空氣霧化噴嘴結構

有效

• 申請號: 201911424663.5
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111059574B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 胡宏斌;王博涵;姜向禹;姜磊
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F23R3/36
• 分類號: F23R3/36;F23R3/38
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

1.一種旋流杯式雙燃料空氣霧化噴嘴結構，包括：

噴嘴本體，由內向外依此包括：

副油路通道，位于噴嘴本體中心位置，用于傳輸噴射液體燃料；

主油路通道，環所述副油路通道外壁設置，用于傳輸噴射液體燃料；

氣體燃料路通道，環所述主油路通道外壁設置，用于傳輸噴射氣體燃料；

文氏管旋流器，與所述噴嘴本體相連，包括：

旋流器，環噴嘴本體前端外壁設置，以及

文氏管，與所述旋流器相連，并部分遮擋旋流器下游出口；以及

旋流杯套筒，位于所述噴嘴本體和文氏管旋流器外；

所述主油路通道包括依此相連的主油路外壁與主油路噴管；所述主油路噴管設置有主油路噴孔，所述主油路噴管噴孔的直徑為4.0mm～5.0mm；所述副油路通道包括：依次相連的副油路外壁、副油路旋流芯、副油路噴管，副油路噴管上設置有副油路噴孔，副油路噴孔的直徑為0.3mm～0.6mm；

所述氣體燃料路通道，包括：外氣罩，作為噴嘴本體的外壁，外氣罩末端為收縮圓錐形結構，該收縮圓錐形結構延伸入文氏管內，并在收縮圓錐面上設置有多個氣體燃料噴孔，所述氣體燃料噴孔的數目為4～8個，氣體燃料噴孔與噴嘴本體中心軸線的夾角范圍為20～40° ，氣體燃料噴孔直徑為2.0mm～3.0mm；外氣罩位于旋流器的上游位置開設有多個防積碳空氣孔，所述防積碳空氣孔的數目為4～8個；防積碳噴孔直徑為2.0mm～3.0mm；以及內氣罩，對應所述多個防積碳空氣孔設置有多個防積碳空氣槽，所述多個防積碳空氣槽傾斜設置，其與噴嘴本體中心軸線的夾角范圍為35°～50°；所述防積碳空氣孔和防積碳空氣槽共同構成了防積碳空氣通道，空氣由外氣罩上的防積碳空氣孔進入內氣罩的防積碳空氣槽內，最終流過主油路噴管的外壁，冷卻主油路噴管，防止主油路積碳和結焦，防積碳空氣最終從防積碳噴孔流出，并參與燃燒過程；

所述文氏管布置在旋流器的下游，將旋流器下游的空氣分為兩部分，分別為：

一級旋流空氣，流過文氏管內側，用于輔助霧化主油路的燃油；以及

二級旋流空氣，流過文氏管外側，用于在產生回流區穩定燃燒；

所述一級旋流空氣與二級旋流空氣的流量之比為0.9～1.2；

所述旋流杯套筒包括旋流器外壁、套筒、頭部轉接段；

其中旋流器外壁與外氣罩之間構成的環形空間，是空氣通道；旋流器外壁延伸布置在文氏管旋流器的外側，用于形成旋流空氣通道；進入空氣通道的空氣將分為兩股，一股進入防積碳空氣通道，另一股流過旋流器；所述套筒布置在文氏管旋流器的下游，套筒尾部具有向外擴展的特征，套筒擴展段與套筒中心軸線的角度為30°～45°；頭部轉接段布置在套筒外側，與套筒相接的一側是圓筒形，另一側是扇形。

2.根據權利要求1所述的旋流杯式雙燃料空氣霧化噴嘴結構，所述旋流器為軸向葉片式旋流器，其內壁與外氣罩的外壁之間留有一定的間隙。

3.根據權利要求2所述的旋流杯式雙燃料空氣霧化噴嘴結構，所述旋流器旋流葉片的安裝角度為35°～55°，旋流葉片數目10～16片，旋流數為0.6～1.0。