本實(shí)用新型屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,涉及一種提高供油范圍的離心式噴嘴。
背景技術(shù):
燃油噴嘴為航空發(fā)動(dòng)機(jī)主燃燒室中的重要部件,其主要功能為將燃油霧化,噴入燃燒室中與空氣摻混燃燒。隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)飛行包線的擴(kuò)大,燃油流量范圍也越來(lái)越寬廣,故現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)主燃燒室燃油噴嘴一般設(shè)計(jì)為雙油路以滿足寬廣的燃油流量范圍。目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用雙路雙室雙噴口離心式燃油噴嘴結(jié)構(gòu)形式,但雙油路燃油噴嘴一般需要主、副兩個(gè)進(jìn)油接頭,并配備兩路燃油總管,不但帶來(lái)了重量及成本增加,而且供油調(diào)節(jié)也十分繁瑣。為此,一些航空發(fā)動(dòng)機(jī)上采用了噴嘴帶分流活門的結(jié)構(gòu),以減少一路燃油總管,靠分流活門實(shí)現(xiàn)了一個(gè)進(jìn)油接頭分成兩股油路的設(shè)計(jì),但分流活門也帶來(lái)了活門加工、調(diào)試?yán)щy,制造周期長(zhǎng)等缺點(diǎn),且活門工作穩(wěn)定性較差,因此較多航空發(fā)動(dòng)機(jī)仍然采用了雙油路離心式噴嘴結(jié)構(gòu)形式。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的:提供一種提高供油范圍的離心式噴嘴,在保證霧化質(zhì)量的同時(shí)提高燃油噴嘴的供油范圍。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
在傳統(tǒng)單油路離心式噴嘴結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,在噴嘴頭部采用雙旋流室雙噴口的方案,將燃油自然分流為兩股油路。當(dāng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作在小工況時(shí),燃油供油壓力較小,通過(guò)壓力損失的分配和擾流板的獨(dú)特設(shè)計(jì),大部分燃油將從第一路流過(guò),并從中心噴口噴出,形成良好的霧化。當(dāng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作在大工況時(shí),燃油供油壓力較大,兩條油路均會(huì)有大量燃油。由于有兩路燃油噴出,其流量范圍較傳統(tǒng)單油路離心噴嘴大幅提高。
技術(shù)方案:一種提高供油范圍的燃油噴嘴,包括中心噴口,為雙室雙噴口離心式燃油噴嘴形式,包括進(jìn)油接頭、旋流管、噴頭,進(jìn)油接頭、旋流管、噴頭串聯(lián)裝配組成燃油噴嘴,其特征在于進(jìn)油接頭內(nèi)部有一油道,旋流管上布置有旋流小孔、外層切向孔及內(nèi)層切向孔,旋流管上擾流板將旋流室內(nèi)腔分為前空腔與后空腔兩個(gè)空腔,噴頭與旋流管之間形成腔道與環(huán)腔兩個(gè)空腔,油道通過(guò)小孔與腔道連通,油道通過(guò)旋流小孔與前空腔連通,外層切向孔連通腔道與環(huán)腔,內(nèi)層切向孔連通環(huán)腔與前空腔,中心噴口包含副噴口與主噴口,環(huán)腔與主噴口相連,后空腔與副噴口相連。
進(jìn)一步的,其特征在于,在旋流管中間區(qū)域布置有多個(gè)旋流小孔,旋流小孔與噴嘴中心線的角度為20°--70°。
進(jìn)一步的,其特征在于,在旋流管上第二壁面布置有1排內(nèi)層切向孔,小孔數(shù)量為3~6個(gè)。
有益效果:該噴嘴方案只有一個(gè)進(jìn)油接頭,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在傳統(tǒng)單油路離心式噴嘴結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,頭部采用雙旋流室雙噴口離心式噴嘴的設(shè)計(jì),并通過(guò)擾流板等獨(dú)特結(jié)構(gòu)將燃油自然分流成兩股燃油,提高了供油流量范圍。同時(shí)低壓力下主要為中心油路工作,由于離心力作用保證了低壓力下的良好霧化。
附圖說(shuō)明
圖1為一種提高供油范圍的離心式噴嘴示意圖
圖2為旋流片結(jié)構(gòu)示意圖
1-進(jìn)油接頭,2-旋流管,3-噴頭,4-噴嘴進(jìn)油口,5-油道,6-內(nèi)層切向孔,7-環(huán)腔,8-前空腔,9-小孔,10-腔道,11-第二壁面,12-主噴口,13-副噴口,14-外層切向孔,15-旋流小孔,16-第一壁面,17-螺紋,18-噴嘴中心線,19-后空腔,20-擾流板,21-第三壁面
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例子詳細(xì)介紹本實(shí)用新型。
參閱圖1,為一種提高供油范圍的離心式噴嘴,包括中心噴口,為雙室雙噴口離心式燃油噴嘴形式,包括進(jìn)油接頭1、旋流管2、噴頭3,進(jìn)油接頭1、旋流管2、噴頭3串聯(lián)裝配組成燃油噴嘴,其特征在于進(jìn)油接頭1內(nèi)部有一油道5,旋流管2上布置有旋流小孔15、外層切向孔14及內(nèi)層切向孔6,旋流管2上擾流板20將旋流室內(nèi)腔分為前空腔8與后空腔19兩個(gè)空腔,噴頭3與旋流管2之間形成腔道10與環(huán)腔7兩個(gè)空腔,油道5通過(guò)小孔9與腔道10連通,油道5通過(guò)旋流小孔15與前空腔8連通,外層切向孔14連通腔道10與環(huán)腔7,內(nèi)層切向孔6連通環(huán)腔7與前空腔8,中心噴口包含副噴口13與主噴口12,環(huán)腔7與主噴口12相連,后空腔19與副噴口13相連。
進(jìn)一步的,在旋流管2中間區(qū)域布置有多個(gè)旋流小孔15,旋流小孔15與噴嘴中心線18的角度為20°--70°。
進(jìn)一步的,在旋流管2上第二壁面11布置有1排內(nèi)層切向孔6,小孔數(shù)量為3~6個(gè)。
燃油噴嘴工作時(shí),燃油從噴嘴進(jìn)油口4流入油道5。然后被分流成兩條油路。第一路由旋流小孔15流入前空腔8,第二路由小孔9流入腔道10,然后由外層切向孔14流入環(huán)腔7。
當(dāng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作在小工況時(shí),燃油供油壓力較小,由于第二路流道損失遠(yuǎn)大于第一路,大部分燃油將從第一路流過(guò),通過(guò)切向小孔的旋流角度設(shè)計(jì),燃油從旋流小孔15直接噴入后空腔19,由于離心力的作用形成旋流狀,并從副噴口13噴出,形成良好的霧化。燃油具有向前的速度分量,并貼著第三壁面21流動(dòng),擾流板20阻礙燃油向后流動(dòng),以防止燃油從內(nèi)層切向孔6流入環(huán)腔7。小部分燃油從第二路流過(guò),在經(jīng)過(guò)外層切向孔14時(shí),其油路損失已經(jīng)較大,供油壓力較低,產(chǎn)生的離心力較弱,不能緊貼第一壁面16形成旋流。此時(shí),第一路燃油流量不大,前空腔8空氣被第一路燃油帶走,形成低壓區(qū),第二路燃油將主要從內(nèi)層切向孔6流入前空腔8,并與第一路燃油匯合,最終從副噴口13噴出。由于大部分燃油均從副噴口13噴出,其實(shí)際節(jié)流面積較小,在低壓力下也能夠保證良好的霧化。
當(dāng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作在大工況時(shí),燃油供油壓力較大,兩條油路均會(huì)有大量燃油,第一路燃油從旋流小孔15噴入后空腔19,由于離心力的作用形成旋流狀,并從副噴口13噴出,形成良好的霧化。第二路燃油從第二路流過(guò),經(jīng)過(guò)外層切向孔14,產(chǎn)生較大離心力,緊貼第一壁面16形成旋流,流過(guò)環(huán)腔7并從主噴口12噴出。由于有兩路燃油噴出,其流量范圍較傳統(tǒng)單油路離心噴嘴大幅提高。