一种旋流雾化装置及具有其的航空发动机主燃烧室制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种旋流雾化装置及具有其的航空发动机主燃烧室。所述旋流雾化装置包括内旋流器、外旋流器、活门、支撑板、弹簧以及喷嘴壳体；其中，内旋流器与喷嘴壳体连接；外旋流器与喷嘴壳体连接；支撑板与喷嘴壳体连接；喷嘴壳体上设置有滑轨槽、主喷口以及副喷口；活门嵌入喷嘴壳体内侧的滑轨槽中，构成滑动副，活门上设置有通孔；支撑板上设置有凸台，弹簧位于活门和支撑板之间，弹簧通过支撑板上的凸台定位，凸台上开有通孔；凸台上的通孔与活门上的通孔相对。本申请的旋流雾化装置简单地实现了主燃烧室内的分级燃烧，无须设置多个油路，降低了油路冷却难度，降低了结构复杂性，同时降低了对油泵的设计要求。

【技术实现步骤摘要】
一种旋流雾化装置及具有其的航空发动机主燃烧室
本专利技术涉及航空发动机主燃烧室
，特别是涉及一种旋流雾化装置及具有其的航空发动机主燃烧室。
技术介绍
航空发动机主燃烧室火焰筒头部旋流雾化装置一般采用单级或多级旋流器配合离心式压力雾化喷嘴的结构形式。随着航空发动机技术的不断发展，主燃烧室内压力逐渐提高，气动力增强，油滴在气流中的阻力增大，使得喷嘴附近燃油较为集中，引起冒烟、积碳、燃烧效率降低等问题。而且，日益严格的航空发动机排气污染限制也给主燃烧室火焰筒头部旋流雾化装置的设计提出了更高的要求。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种旋流雾化装置来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供一种旋流雾化装置，所述旋流雾化装置包括内旋流器、外旋流器、活门、支撑板、弹簧以及喷嘴壳体；其中，所述内旋流器与喷嘴壳体连接；所述外旋流器与喷嘴壳体连接；所述支撑板与喷嘴壳体连接；所述喷嘴壳体上设置有滑轨槽、主喷口以及副喷口；所述活门嵌入喷嘴壳体内侧的滑轨槽中，构成滑动副，所述活门上设置有通孔；所述支撑板上设置有凸台，所述弹簧位于活门和支撑板之间，弹簧通过支撑板上的凸台定位，凸台上开有通孔；所述凸台上的通孔与活门上的通孔相对。优选地，所述凸台上的通孔数量与所述活门上的通孔数量相同。优选地，所述主喷口的数量为多个；所述滑轨槽的数量与所述主喷口的数量相同；每个所述主喷口垂直于喷嘴壳体表面，并沿周向均布在所述喷嘴壳体上。优选地，所述副喷口的数量为多个；每个所述副喷口垂直于所述喷嘴壳体表面，并沿周向均布在所述喷嘴壳体上。优选地，所述外旋流器为径向式旋流器或者轴向式旋流器；所述外旋流器的旋流器叶片形为直叶片或者曲叶片。优选地，所述支撑板与喷嘴壳体的连接形式为焊接或3D打印一体成型。优选地，所述弹簧在所述弹簧的径向方向上设置有一排或者多排。本申请还提供了一种航空发动机主燃烧室，所述航空发动机主燃烧室包括如上所述的旋流雾化装置。本申请的旋流雾化装置通过活门来控制是仅使用主喷口来雾化还是同时使用主喷口以及副喷口来进行雾化，从而可以简单地实现了主燃烧室内的分级燃烧，无须设置多个油路，降低了油路冷却难度，降低了结构复杂性，同时降低了对油泵的设计要求；通过主燃级和预燃级分区燃烧的组织方式，改善主燃级燃油雾化质量和油气掺混效果，提高预燃级局部当量比，可有效降低大工况时主燃烧室的冒烟、积碳和排气污染，提高小工况时主燃烧室燃烧稳定性。附图说明图1是本申请第一实施例的旋流雾化装置的结构示意图。附图标记：1内旋流器6主喷口2外旋流器7副喷口3活门9滑轨槽4支撑板5弹簧8喷嘴壳体具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。图1是本申请第一实施例的旋流雾化装置的结构示意图。如图1所示的旋流雾化装置包括内旋流器1、外旋流器2、活门3、支撑板4、弹簧5以及喷嘴壳体8；其中，内旋流器1与喷嘴壳体8连接；外旋流器2与喷嘴壳体8连接；支撑板4与喷嘴壳体8连接；喷嘴壳体8上设置有滑轨槽9、主喷口6以及副喷口7；活门3嵌入喷嘴壳体8内侧的滑轨槽9中，构成滑动副，所述活门上设置有通孔；支撑板4上设置有凸台，弹簧5位于活门3和支撑板4之间，弹簧5通过支撑板4上的凸台定位，凸台上开有通孔；凸台上的通孔与活门3上的通孔相对。本申请的旋流雾化装置通过活门来控制是仅使用主喷口来雾化还是同时使用主喷口以及副喷口来进行雾化，从而可以简单地实现了主燃烧室内的分级燃烧，无须设置多个油路，降低了油路冷却难度，降低了结构复杂性，同时降低了对油泵的设计要求；通过主燃级和预燃级分区燃烧的组织方式，改善主燃级燃油雾化质量和油气掺混效果，提高预燃级局部当量比，可有效降低大工况时主燃烧室的冒烟、积碳和排气污染，提高小工况时主燃烧室燃烧稳定性。参见图1，在本实施例中，凸台上的通孔数量与所述活门上的通孔数量相同。参见图1，在本实施例中，主喷口6的数量为多个；滑轨槽9的数量与所述主喷口的数量相同；每个主喷口6垂直于喷嘴壳体8表面，并沿周向均布在喷嘴壳体8上。参见图1，在本实施例中，副喷口7的数量为多个；每个副喷口7垂直于喷嘴壳体8表面，并沿周向均布在喷嘴壳体8上。参见图1，在本实施例中，外旋流器2为径向式旋流器或者轴向式旋流器；外旋流器的旋流器叶片形为直叶片或者曲叶片。参见图1，在本实施例中，所述支撑板4与喷嘴壳体8的连接形式为焊接或3D打印一体成型。参见图1，在本实施例中，弹簧在弹簧的径向方向上设置有一排或者多排。下面以举例的方式对本申请进行进一步阐述。可以理解的是，该举例并不构成对本申请的任何限制。参见图1，在本实施例中，进入火焰筒头部的空气分别由内旋流器1和外旋流器2进入火焰筒内部。小工况时，燃油流量较小，活门3前端压力较小，活门3前后压差较小，弹簧5压缩量较小，活门3位于图1所示位置，此时燃油经副喷口7雾化后进入火焰筒C内部；大工况时，燃油流量较大，活门3前端压力较大，活门3前后压差较大，弹簧5压缩量较大，活门3截止于支撑板上的凸台B顶端，此时大部分燃油经主喷口6进入外旋流器2出口环形通道内，与空气掺混雾化后进入火焰筒C内部，小部分燃油经副喷口7雾化后进入火焰筒C内部。在本实施例中，小工况时只有副喷口7供油，中心预燃级工作，预燃级采用扩散燃烧形式，局部当量比较高，形成局部富油燃烧区，有利于起动和火焰稳定；大工况时主喷口6和副喷口7同时喷油，中心预燃级和外围主燃级同时工作，大部分燃油通过主燃级进行燃烧，外旋流器2出口环形通道内燃油与空气进行了一定程度的掺混，提高了燃油的雾化质量和油气混合均匀性，保证较高的燃烧效率和较低的污染物排放。在本实施例中，活门3与喷嘴壳体8采用局部面接触实现对主喷口6的密封，此外，接触位置设置有多个燃油通道，可降低喷嘴壳体8对活门3和弹簧5的传热。不同工况下，喷嘴壳体8内部始终有燃油流动，从而降低喷嘴壳体8内部零件温度本申请还提供了一种航空发动机主燃烧室，所述航空发动机主燃烧室包括如上所述的旋流雾化装置。最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋流雾化装置，其特征在于，所述旋流雾化装置包括内旋流器(1)、外旋流器(2)、活门(3)、支撑板(4)、弹簧(5)以及喷嘴壳体(8)；其中，所述内旋流器(1)与喷嘴壳体(8)连接；所述外旋流器(2)与喷嘴壳体(8)连接；所述支撑板(4)与喷嘴壳体(8)连接；所述喷嘴壳体(8)上设置有滑轨槽(9)、主喷口(6)以及副喷口(7)；所述活门(3)嵌入喷嘴壳体(8)内侧的滑轨槽(9)中，构成滑动副，所述活门上设置有通孔；所述支撑板(4)上设置有凸台，所述弹簧(5)位于活门(3)和支撑板(4)之间，弹簧(5)通过支撑板(4)上的凸台定位，凸台上开有通孔；所述凸台上的通孔与活门(3)上的通孔相对。

【技术特征摘要】
1.一种旋流雾化装置，其特征在于，所述旋流雾化装置包括内旋流器(1)、外旋流器(2)、活门(3)、支撑板(4)、弹簧(5)以及喷嘴壳体(8)；其中，所述内旋流器(1)与喷嘴壳体(8)连接；所述外旋流器(2)与喷嘴壳体(8)连接；所述支撑板(4)与喷嘴壳体(8)连接；所述喷嘴壳体(8)上设置有滑轨槽(9)、主喷口(6)以及副喷口(7)；所述活门(3)嵌入喷嘴壳体(8)内侧的滑轨槽(9)中，构成滑动副，所述活门上设置有通孔；所述支撑板(4)上设置有凸台，所述弹簧(5)位于活门(3)和支撑板(4)之间，弹簧(5)通过支撑板(4)上的凸台定位，凸台上开有通孔；所述凸台上的通孔与活门(3)上的通孔相对。2.如权利要求1所述的旋流雾化装置，其特征在于，所述凸台上的通孔数量与所述活门上的通孔数量相同。3.如权利要求2所述的旋流雾化装置，其特征在于，所述主喷口(6)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：白瑞强，呼姚，石磊，赵传亮，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21