[發(fā)明專利]預(yù)燃級(jí)雙油路預(yù)膜式空氣霧化噴嘴

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210152995.8
• 申請(qǐng)日: 2022-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114636171B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建臣;王欣堯;韓嘯;張弛;林宇震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F23R3/28
• 分類號(hào): F23R3/28;F23R3/38
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 周志斌

本發(fā)明提供一種預(yù)燃級(jí)雙油路預(yù)膜式空氣霧化噴嘴，包括副油路進(jìn)油器、內(nèi)環(huán)旋流器和外環(huán)旋流器；副油路進(jìn)油器包括殼體和離心噴嘴，殼體有第一通道和第一通道連通的第一開(kāi)口，離心噴嘴設(shè)于第一開(kāi)口；內(nèi)環(huán)旋流器包括第一套管，第一套管套設(shè)于殼體，多個(gè)第一葉片設(shè)于第一套管周側(cè)，多個(gè)第一葉片沿第一套管的周向方向依次布置，第一套管內(nèi)有第二通道，內(nèi)環(huán)旋流器還包括與第二通道連通的噴射口；外環(huán)旋流器包括第二套管，第二套管套設(shè)于第一套管，多個(gè)第二葉片設(shè)于第二套管周側(cè)，多個(gè)第二葉片沿第二套管的周向方向依次布置；噴射口的噴射方向朝向第二套管內(nèi)壁。中心分級(jí)燃燒室預(yù)燃級(jí)燃油在寬工況范圍內(nèi)具有良好霧化質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)全工況內(nèi)的穩(wěn)定燃燒。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)燃級(jí)雙油路預(yù)膜式空氣霧化噴嘴。

背景技術(shù)

民用大飛機(jī)投入商用必須滿足國(guó)際民航組織頒布的相關(guān)適航法規(guī)，其中對(duì)于環(huán)保性的要求，也就是污染物的排放提出了嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。飛機(jī)的污染排放主要來(lái)自于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，其燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生包括氮氧化物、一氧化碳、冒煙、未燃碳?xì)涞扰欧盼铮虼藵M足適航法規(guī)進(jìn)而保證飛機(jī)達(dá)到商用適航標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于航發(fā)燃燒室是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。

目前國(guó)際上在降低航發(fā)燃燒室污染排放的研究主要針對(duì)于降低氮氧化物的排放，主流的技術(shù)措施是通過(guò)采用貧油預(yù)混預(yù)蒸發(fā)的技術(shù)降低火焰溫度，從而保證氮氧化物的生成量較低。同時(shí)，為了保證貧油預(yù)混預(yù)蒸發(fā)燃燒室的點(diǎn)熄火相關(guān)的性能能夠滿足要求，通常會(huì)采用中心分級(jí)的結(jié)構(gòu)，大部分油氣混合物保持貧油當(dāng)量比，通過(guò)燃燒器外環(huán)的主燃級(jí)第二通道預(yù)混后參與燃燒，保證燃燒的低排放；小部分油氣混合物保持富油當(dāng)量比，通過(guò)燃燒器內(nèi)環(huán)的預(yù)燃級(jí)第二通道噴入燃燒室參與燃燒，保證燃燒的穩(wěn)定性。在中心分級(jí)燃燒室中，預(yù)燃級(jí)燃油通常采用離心噴嘴將燃油噴入空氣，實(shí)際應(yīng)用中需要能夠提供較大的工況調(diào)節(jié)范圍，同時(shí)在工況范圍內(nèi)保證良好的霧化性能。

中心分級(jí)燃燒室預(yù)燃級(jí)所采用的離心噴嘴通常為壓力霧化噴嘴，通過(guò)噴嘴內(nèi)部的巨大壓差實(shí)現(xiàn)燃油的供給與霧化。在實(shí)際應(yīng)用中，噴嘴內(nèi)部燃油在離心力的作用下，在噴嘴出口形成油膜空心錐，并隨后在氣動(dòng)力和表面波等因素的共同作用下，油膜失穩(wěn)破碎，從而實(shí)現(xiàn)霧化的效果。目前，受限于供油泵所能夠提供的油壓上限，為了保證燃燒室的工況調(diào)節(jié)范圍，離心噴嘴的參數(shù)設(shè)計(jì)往往是優(yōu)先保證最大工況下的性能。但是在小工況下，燃油流量較小時(shí)，噴嘴內(nèi)部油壓較低，離心噴嘴的霧化性能會(huì)變差，進(jìn)而導(dǎo)致最終的燃燒效率變低，污染物生成變高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種預(yù)燃級(jí)雙油路預(yù)膜式空氣霧化噴嘴，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中在小工況下離心噴嘴的霧化性能不佳的問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種預(yù)燃級(jí)雙油路預(yù)膜式空氣霧化噴嘴，包括：副油路進(jìn)油器、內(nèi)環(huán)旋流器以及外環(huán)旋流器；

所述副油路進(jìn)油器包括殼體和離心噴嘴，所述殼體具有第一通道，所述殼體設(shè)有與所述第一通道連通的第一開(kāi)口，所述離心噴嘴設(shè)于所述第一開(kāi)口處；

所述內(nèi)環(huán)旋流器包括第一套管，所述第一套管套設(shè)于所述殼體，多個(gè)第一葉片設(shè)于所述第一套管周側(cè)，多個(gè)所述第一葉片沿所述第一套管的周向方向依次布置，所述第一套管內(nèi)設(shè)有第二通道，所述內(nèi)環(huán)旋流器還包括與所述第二通道連通的噴射口；

所述外環(huán)旋流器包括第二套管，所述第二套管套設(shè)于所述第一套管，多個(gè)第二葉片設(shè)于所述第二套管周側(cè)，多個(gè)所述第二葉片沿所述第二套管的周向方向依次布置；

其中，所述噴射口的噴射方向朝向所述第二套管的內(nèi)壁。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種預(yù)燃級(jí)雙油路預(yù)膜式空氣霧化噴嘴，所述離心噴嘴螺紋連接于所述第一開(kāi)口處，所述離心噴嘴的至少部分位于所述第一通道外，且位于所述第一通道外的所述離心噴嘴位于所述第一套管內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種預(yù)燃級(jí)雙油路預(yù)膜式空氣霧化噴嘴，所述第二套管套設(shè)于所述多個(gè)第一葉片，多個(gè)所述第一葉片與多個(gè)所述第二葉片一一對(duì)應(yīng)相交設(shè)置。