[發明專利]一種輔助燃油噴嘴氣動霧化的隔熱套筒

在審

• 申請號: 202310229649.X
• 申請日: 2023-03-10
• 公開（公告）號: CN116358002A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 李林;姜宇涵;張弛;林宇震
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F23R3/16;F23R3/26
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 董娜

本發明屬于發動機燃燒技術領域，提供一種輔助燃油噴嘴氣動霧化的隔熱套筒，該隔熱套筒包括套筒本體，套筒本體包括內殼和套設于內殼外側的外殼，內殼具有一端開口的安裝腔，內殼和外殼之間形成副氣腔；套筒本體構造有與安裝腔和副氣腔分別連通的進氣孔，進氣孔的中心線不經過套筒本體的中心軸；套筒本體與噴嘴的噴頭配合位置開設有霧化出口，霧化出口形成有唇口結構。本發明套筒通過套筒本體上進氣孔的進氣方向采用非徑向，使得進入套筒本體內的空氣流動為有序旋流方式，利用氣動力和離心力使噴嘴處噴出的燃油霧化更加徹底，同時使其和空氣預混的更加充分，從而提高燃油的霧化質量，進而提高點火性能和燃燒效率，降低污染物排放。

技術領域

本發明涉及發動機燃燒技術領域，尤其涉及一種輔助燃油噴嘴氣動霧化的隔熱套筒。

背景技術

面對日益嚴峻的環境污染問題，在民用航空領域內對航空發動機燃燒排放標準也不斷提升。如何降低污染排放，提高燃燒效率，改善燃燒室點熄火性能成為了未來重點發展方向。而影響燃燒性能較關鍵的因素之一是燃油霧化性能的好壞，影響燃油霧化性能最主要的是噴嘴，通常的離心噴嘴設計旋流器搭配使用并安裝在燃燒室頭部，沿軸向的噴霧在旋流空氣作用下霧化蒸發，能夠和旋流空氣快速摻混，并在旋流空氣的氣動作用下獲得一個較好的燃燒性能。

但在小型航空發動機的應用上例如輔助動力裝置等，由于不斷地追求降低發動機整體體積(縮短整體發動機尺寸)，減小發動機軸距，這就導致了噴嘴布置方式由軸向布置轉變為徑向布置，進而導致在結構上無法適應原先搭配旋流器的結構，從而必須在噴嘴空間噴射角度上進行調整，由原先的直接噴射轉變為和空間成三維復雜角度的噴射方式，這樣就可以在不使用旋流器的情況下于燃燒室內形成大的環渦流動。然而，噴嘴面臨的復雜工作條件仍然不會發生改變，在燃燒前噴嘴燃油霧化性能的好壞也依然是決定燃燒穩定性和污染排放的重要指標。

現有技術中，隔熱套筒結構只是針對該復雜結構的噴嘴進行簡單包裹和霧化氣量開孔，套筒結構上的進氣孔采用徑向進氣，導致霧化性能不佳且隔熱不足，從而降低點火性能和燃燒效率，并增加污染物排放。

發明內容

本發明提供一種輔助燃油噴嘴氣動霧化的隔熱套筒，用以解決現有技術中霧化性能不佳且隔熱不足的缺陷。

本發明提供一種輔助燃油噴嘴氣動霧化的隔熱套筒，包括：

套筒本體，所述套筒本體包括內殼和套設于所述內殼外側的外殼，所述內殼具有一端開口的安裝腔，所述內殼和外殼之間形成副氣腔；所述套筒本體構造有與所述安裝腔和所述副氣腔分別連通的進氣孔，所述進氣孔的中心線不經過所述套筒本體的中心軸；所述套筒本體與噴嘴的噴頭配合位置開設有霧化出口，所述霧化出口形成有唇口結構。

根據本發明實施例提供的一種輔助燃油噴嘴氣動霧化的隔熱套筒，所述內殼和外殼通過連接部連接，以使所述內殼的外壁、所述外殼的內壁和所述連接部之間形成所述副氣腔。

根據本發明實施例提供的一種輔助燃油噴嘴氣動霧化的隔熱套筒，所述進氣孔包括：

多個主進氣孔，沿周向設置于所述連接部，所述多個主進氣孔均與所述安裝腔連通；

多個副進氣孔，沿周向設置于所述外殼，所述多個副進氣孔均與所述副氣腔連通。

根據本發明實施例提供的一種輔助燃油噴嘴氣動霧化的隔熱套筒，所述主進氣孔和所述副進氣孔均為切向孔，和/或，

所述副進氣孔的數量大于所述主進氣孔的數量，所述副進氣孔的孔徑小于所述主進氣孔的孔徑。

根據本發明實施例提供的一種輔助燃油噴嘴氣動霧化的隔熱套筒，所述進氣孔包括：

多個主進氣孔，沿周向設置于所述連接部，所述多個主進氣孔均與所述安裝腔連通；