專利名稱：一種自吸式氣泡霧化燃油噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于燃燒領(lǐng)域的燃油噴嘴，尤其涉及一種采用氣泡霧化增強(qiáng)霧化效果的燃油噴嘴。
背景技術(shù)：
燃油噴嘴是航空航天發(fā)動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等燃燒裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一。其主要作用是把燃油霧化成微小的液滴，并噴入燃燒室中燃燒。除壓力霧化和氣動霧化外，今年來氣泡霧化噴嘴收到了廣泛關(guān)注。氣泡霧化是通過在燃油中注入少量氣體，這些氣體在噴嘴內(nèi)部與燃油混合，在噴嘴出口出現(xiàn)爆裂，從而產(chǎn)生非常細(xì)小的液霧。中國專利“氣泡霧化噴嘴”(ZL95201702. 4)、中國專利“撞擊內(nèi)混式氣泡霧化噴嘴”(ZL200720019255. 8)、專利“一種氣泡霧化噴嘴”(CN201900063U)、專利“可調(diào)式螺旋氣泡霧化噴嘴”(CN201503015U)等均公布了不同形式和用途的氣泡霧化噴嘴。這些方案的缺點(diǎn)在于采用氣泡霧化需要增加一套供氣裝置以在燃油中注入氣體，這套供氣裝置不僅系統(tǒng)復(fù)雜，也降低了可靠性。專利“氣泡式霧化噴嘴”(CN101966495A)公布了一種不需要外界氣體，實(shí)現(xiàn)閉式循環(huán)的噴嘴(A裝置)，其原理在于通過加快流速，使液體壓力低于飽和蒸汽壓而汽化，這些汽化的蒸汽與未汽化的液體混合，達(dá)到氣泡霧化的目的。上述方案的缺點(diǎn)在于(1)蒸汽與液體的轉(zhuǎn)換是可逆的，當(dāng)壓力低于飽和蒸汽壓時(shí)出現(xiàn)蒸汽，壓力高于飽和蒸汽壓時(shí)，蒸汽消失；噴嘴在噴注前的壓力遠(yuǎn)高于飽和蒸汽壓， 因此，是否能夠達(dá)到氣泡霧化效果完全依賴于蒸汽消失的速度，當(dāng)蒸汽在高壓下消失的速度很快時(shí)，出口就不能實(shí)現(xiàn)氣泡霧化；(2)為產(chǎn)生高速流體需要較高的壓降，通常比噴嘴本身所需要的壓強(qiáng)高1 2倍以上，從而對上游壓力提出了很高要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氣泡霧化燃油噴嘴，其具有不需要專用的氣體供應(yīng)系統(tǒng)，與A裝置相比，用于霧化的氣體為自動吸入的氣體，不存在蒸汽變回液體的問題，同時(shí)， 對上游壓力沒有特別的要求。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種氣泡霧化燃油噴嘴，由噴嘴本體、連接管、文氏管和氣體導(dǎo)管組成，噴嘴入口與文氏管出口通過連接管相連，文氏管為先收縮后擴(kuò)張的旋成體結(jié)構(gòu)，收縮段較急，擴(kuò)張段較緩，文氏管喉部周圍開有一圈小孔；文氏管喉部外密封集氣套管，通過氣體導(dǎo)管或與高壓氣源、或與燃燒室相連，或直接敞開于大氣中。噴嘴本體結(jié)構(gòu)在前述專利或相關(guān)文獻(xiàn)中均有公布，具體可參見“液體火箭發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)(上)”(朱寧昌，宇航出版社，1994年，PP370 380)；文氏管是一種根據(jù)泊努利方程制造的先收縮后膨脹的通道，其原理和設(shè)計(jì)方法為流體力學(xué)領(lǐng)域公知；泊努利方程反應(yīng)了流體中壓力能和動能之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系，表達(dá)式為
權(quán)利要求
1.一種氣泡霧化燃油噴嘴，由噴嘴本體、連接管、文氏管和氣體導(dǎo)管組成，噴嘴入口與文氏管出口通過連接管相連，文氏管為先收縮后擴(kuò)張的旋成體結(jié)構(gòu)，收縮段較急，擴(kuò)張段較緩，文氏管喉部周圍開有一圈小孔；文氏管喉部外密封集氣套管，通過氣體導(dǎo)管或與高壓氣源、或與燃燒室相連，或直接敞開于大氣中。
2.權(quán)力要求1所述的一種氣泡霧化燃油噴嘴，其特征在于收縮段的半角選取30 60度，擴(kuò)張段的半角一般應(yīng)較小，選取為8 15度；文氏管前后端的直徑選取為一樣大，大于3 5倍喉部直徑。
3.權(quán)力要求1或2所述的一種氣泡霧化燃油噴嘴，其特征在于所述文氏管喉部周圍開有的對稱分布的一圈小孔，選擇小孔個(gè)數(shù)nh為3 12個(gè)。
4.權(quán)力要求3所述的一種氣泡霧化燃油噴嘴，其特征在于文氏管喉部小孔直徑dh由如下關(guān)系式確定
5.權(quán)力要求1或2所述的一種氣泡霧化燃油噴嘴，其特征在于氣體導(dǎo)管直徑為文氏管喉部小孔當(dāng)量直徑的2 3倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于燃燒領(lǐng)域的燃油噴嘴，尤其涉及一種采用氣泡霧化增強(qiáng)霧化效果的燃油噴嘴。本發(fā)明由噴嘴本體、連接管、文氏管和氣體導(dǎo)管組成，噴嘴入口與文氏管出口通過連接管相連，文氏管為先收縮后擴(kuò)張的旋成體結(jié)構(gòu)，收縮段較急，擴(kuò)張段較緩，文氏管喉部周圍開有一圈小孔；文氏管喉部外密封集氣套管，通過氣體導(dǎo)管或與高壓氣源、或與燃燒室相連，或直接敞開于大氣中。無需改變現(xiàn)有供油系統(tǒng)的上游壓力，可實(shí)現(xiàn)有效霧化。本發(fā)明可以應(yīng)用到各類采用液體燃料的燃燒裝置。
文檔編號F23D11/38GK102563642SQ20121003271
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者丁猛, 劉衛(wèi)東, 吳先宇, 周進(jìn), 李大鵬, 李慶, 梁劍寒, 潘余, 王振國, 王翼, 范曉檣, 譚建國, 陳暉 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)