本發(fā)明涉及燃油噴射、霧化，尤其涉及一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴。

背景技術：

1、航空發(fā)動機，作為飛機動力的源泉，不僅是推動飛行的關鍵，更是航空業(yè)技術進步的風向標。每一項重大突破，如渦輪噴氣發(fā)動機的面世，都深刻影響了人類的航空歷史。在這復雜精密的機械系統(tǒng)中，燃油霧化噴嘴擔當著至關重要的角色。它通過霧化航空煤油，增加燃油與空氣的接觸面積，加速燃燒過程，優(yōu)化燃燒效率，同時減少污染物排放，其重要性不言而喻。

2、噴嘴的種類多樣，包括直射式、離心式、蒸發(fā)管式和空氣霧化等，每種設計都力求在極端工作條件下保持高性能。材料選擇上，不銹鋼和鈦合金因其出色的高溫耐受性、機械強度和抗腐蝕能力，成為航空發(fā)動機噴嘴的首選材料。

3、然而，隨著全球對可持續(xù)發(fā)展的迫切需求，航空業(yè)正面臨一場前所未有的變革?？沙掷m(xù)航空燃料(saf)應運而生，它以生物質、廢棄物、再生油脂等為原料，相較于傳統(tǒng)燃油，可顯著降低碳排放，最高減排可達85％，成為了國際航空運輸協(xié)會(iata)2050年凈零排放目標的基石。

4、saf的出現(xiàn)不僅是一場能源革命，也對現(xiàn)有的航空技術提出了新挑戰(zhàn)。由于saf的物理和化學特性與傳統(tǒng)燃油存在差異，其粘度、表面張力的獨特性對燃油噴嘴的霧化效率和材料兼容性提出了更高要求。噴嘴材料必須能承受saf在高溫下的化學變化，保持穩(wěn)定性和耐用性。

5、為了確保saf與現(xiàn)有航空系統(tǒng)的無縫對接，研制與之相適配的霧化噴嘴顯得尤為關鍵。這不僅關系到飛行安全與效率，也預示著航空發(fā)動機技術的創(chuàng)新機遇，有望提升燃油效率，減少排放，甚至激發(fā)性能的進一步提升。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術中存在的不足，本申請?zhí)岢隽艘环N適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，本發(fā)明所設計的油氣反旋空氣霧化噴嘴不僅能夠提高燃油與空氣的混合效率，優(yōu)化燃燒過程，提高發(fā)動機的熱效率和性能；還可以減少saf與噴嘴壁面的接觸面積，進而減小其腐蝕性對于噴嘴材料的影響。

2、本發(fā)明所采用的技術方案如下：

3、一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，包括由內向外依次套裝的中心錐、旋流室外殼、外罩；

4、所述中心錐沿流體流動方向呈漸擴型；

5、所述中心錐和旋流室外殼之間的環(huán)形通道為內環(huán)旋流室，所述內環(huán)旋流室沿流體流動方向呈漸縮型；

6、在所述內環(huán)旋流室的進口端裝有旋流器；

7、在旋流室外殼的周向沿切向布置若干個燃油出口，燃油出口的旋向與旋流器的旋向相反；

8、所述旋流室外殼和外罩之間的環(huán)形通道分為集油腔和外流旋流室；所述集油腔通過燃油出口與內環(huán)旋流室連通；所述外流旋流室沿流體流動方向呈漸縮型；

9、在所述外罩的周向沿切向布置若干個外環(huán)空氣進口，外流旋流室通過外環(huán)空氣進口與外部連通。

10、進一步，在出口處，所述中心錐和旋流室外殼之間的高度差為1mm，所述旋流室外殼與外罩之間的高度差為1mm；

11、進一步，所述出口處外罩的內側面與中心錐外側面之間的夾角為17°。

12、進一步，所述旋流器包括多片葉片，所述葉片彎曲角度為20°-30°。

13、進一步，由外罩的外部向內外，所述外環(huán)空氣進口為下偏斜孔，外環(huán)空氣進口的中心軸與噴嘴中心軸的偏角為30°～50°。

14、進一步，在外罩的內壁直接加工出分隔板，將外罩與旋流室外殼之間的空隙直接分隔出集油腔和外流旋流室。

15、進一步，在外罩和旋流室外殼之間設置集油槽，集油槽在旋流室外殼外壁面之間形成環(huán)狀的集油腔。

16、進一步，所述燃油進口采用切向孔，沿外罩的切線方向布置。

17、進一步，所述燃油進口的直徑為4～6mm。

18、進一步，所述燃油出口的直徑為3～5mm。

19、本發(fā)明的有益效果：

20、(1)本發(fā)明采用油氣反旋的設計方案，提高燃油(包括saf)的霧化效果。

21、(2)本發(fā)明的燃油主要靠高速空氣霧化，其供油壓力包線較大，保證在小狀態(tài)時的霧化效果。

22、(3)本發(fā)明利用外環(huán)漸縮型空氣室內的高速空氣，提高了油滴的穿透距離，使油滴分布更加均勻。

23、(4)本發(fā)明適用于航空發(fā)動機的saf使用中，也可用于其它使用生物燃料的動力裝置，具有一定的通用性和實用價值。

技術特征：

1.一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，其特征在于，包括由內向外依次套裝的中心錐(4)、旋流室外殼(3)、外罩(5)；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，其特征在于，所述旋流器(1)包括多片葉片(1-1)，所述葉片(1-1)的彎曲角度為20°-30°。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，其特征在于，由外罩(5)的外部向內外，所述外環(huán)空氣進口(8)為下偏斜孔，外環(huán)空氣進口(8)的中心軸與噴嘴中心軸的偏角為30°～50°。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，其特征在于，在外罩(5)的內壁直接加工出分隔板，將外罩(5)與旋流室外殼(3)之間的空隙直接分隔出集油腔和外流旋流室(7)。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，其特征在于，在外罩(5)和旋流室外殼(3)之間設置集油槽(2)，集油槽(2)在旋流室外殼(3)外壁面之間形成環(huán)狀的集油腔。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，其特征在于，所述燃油進口(9)采用切向孔，沿外罩(5)的切線方向布置。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，其特征在于，所述燃油進口(9)的直徑為4～6mm。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，其特征在于，所述燃油出口(10)的直徑為3～5mm。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，其特征在于，所述中心錐(4)與旋流室外殼(3)之間的高度差為1mm，旋流室外殼(3)與外罩(5)之間的高度差為1mm。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種適配saf的油氣反旋空氣霧化噴嘴，其特征在于，所述出口處外罩(5)的內側面與中心錐(4)外側面之間的夾角為17°。

技術總結
本發(fā)明公開了一種適配SAF的油氣反旋空氣霧化噴嘴，包括由內向外依次套裝的中心錐、旋流室外殼、外罩；中心錐和旋流室外殼之間的環(huán)形通道為漸縮型的內環(huán)旋流室；內環(huán)旋流室的進口端裝有旋流器；在旋流室外殼設有沿切向布置的燃油出口，燃油出口與旋流器的旋向相反；旋流室外殼和外罩之間的環(huán)形通道分為集油腔和外流旋流室；集油腔通過燃油出口與內環(huán)旋流室連通；外罩的周向沿切向布置若干個外環(huán)空氣進口，外流旋流室通過外環(huán)空氣進口與外部連通。本發(fā)明所設計的油氣反旋空氣霧化噴嘴不僅能夠提高燃油與空氣的混合效率，優(yōu)化燃燒過程，提高發(fā)動機的熱效率和性能；還可以減少SAF與噴嘴壁面的接觸面積，進而減小其腐蝕性對于噴嘴材料的影響。

技術研發(fā)人員：趙玉玲,徐熙寒,單民,盧江河,李澄陽
受保護的技術使用者：江蘇大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9