大扩展雾化锥角甩油盘结构制造技术

本发明专利技术属于航空发动机燃烧室技术领域，具体涉及一种大扩展雾化锥角甩油盘结构。为提高火焰筒头部的掺混是提高小型涡轮发动机热效率的有效手段，本发明专利技术提出的一种大扩张角度燃油雾化甩油盘技术，在甩油盘喷口增加旋流结构，实现了燃油通过甩油盘离心力作用下，以旋流的形式离开甩油盘，实现了燃油在良好的雾化的基础下，增大了燃油喷射角度，提高燃油在火焰筒内部的驻留时间，加强油气掺混并提高燃烧效率。以加工简单、燃烧效率高为目的进行各种燃烧组织相关的参数的优化设计，获得一种简单、高效的甩油盘结构形式。

【技术实现步骤摘要】
大扩展雾化锥角甩油盘结构
本专利技术属于航空发动机燃烧室
，具体涉及一种大扩展雾化锥角甩油盘结构。
技术介绍
小型涡轮发动机是高空长航时无人机的关键技术之一。高空长航时无人机对发动机的需求方向为高升限、低油耗、低成本，燃烧室是小型涡扇发动机的核心部件之一，高转速是小型涡扇发动机的突出特点之一，针对这一特点，目前小型涡轮风扇发动机多采用甩油盘供油装置，其雾化效果好且结构简单。相对常规喷嘴，具有供油压力低(省去高压供油装置)、结构简单紧凑、重量轻、加工精度要求不高、高空雾化性能好等优点；相对蒸发管，具有起动简单迅速的优点。常见甩油盘是孔式甩油盘，甩油盘安装在发动机主轴上，与主轴同步旋转，燃油输送至甩油盘环腔内，被巨大的离心力甩向环腔壁面，壁面形成一层油膜，通过甩油盘均布一周喷油孔甩入火焰筒，同时完成雾化。目前甩油盘结构形式以甩油孔式居多，燃油雾化锥角较小，对于火焰筒内油气掺混不利，导致火焰筒较长。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：如何提高火焰筒头部的掺混效果。(二)技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供一种大扩展雾化锥角甩油盘结构，其包括：甩油盘1、旋流室2、燃油喷口3；所述甩油盘结构该结构为全环盘式结构，即构成甩油盘结构外部轮廓的甩油盘1为一全环盘体，所述甩油盘1固定在发动机高压轴上，发动机工作时候甩油盘1随高压轴高速旋转，甩油盘1上外周面均匀布置有多个旋流器；每个旋流器各自由旋流室2和燃油喷口3组成；所述燃油喷口3为旋流室2的出口，由旋流室2和燃油喷口3组成的旋流器安装固定在甩油盘1上；甩油盘1高速旋转后，燃油沿着甩油盘内壁形成油膜，该油膜在甩油盘离心力的作用下，进入旋流室2，旋流室2内部燃油沿着旋流室2内壁面旋转，在离心力和科氏力的共同作用下通过燃油喷口3喷出。其中，所述旋流器设有15-20个。其中，所述旋流器设有18个。其中，所述燃油喷口3直径为0.5mm～2mm。其中，所述燃油喷口3直径为0.8mm。其中，所述燃油喷口3直径为1.8mm。其中，所述旋流器通过螺纹结构安装固定在甩油盘1上。其中，所述甩油盘1的直径为50mm～200mm。其中，所述甩油盘1的直径为100mm。其中，所述通过燃油喷口3喷出的喷射锥角为30°～120°。(三)有益效果为提高火焰筒头部的掺混是提高小型涡轮发动机热效率的有效手段，本专利技术提出的一种大扩张角度燃油雾化甩油盘技术，在甩油盘喷口增加旋流结构，实现了燃油通过甩油盘离心力作用下，以旋流的形式离开甩油盘，实现了燃油在良好的雾化的基础下，增大了燃油喷射角度，提高燃油在火焰筒内部的驻留时间，加强油气掺混并提高燃烧效率。以加工简单、燃烧效率高为目的进行各种燃烧组织相关的参数的优化设计，获得一种简单、高效的甩油盘结构形式。与现有技术相比较，本专利技术具备如下有益效果：(1)本专利技术采用的燃烧组织技术适用于小尺寸折流燃烧室，油盘的直径为50mm～200mm，燃油喷口直径为0.5mm～2mm，喷射锥角为30°～120°；(2)降低燃烧室供油装置的复杂程度，形成一种简单、高效的燃油喷射技术；(3)对于采用甩油盘的发动机燃烧室，雾化锥角最大达到120°，增强燃烧油气掺混，缩短燃烧室长度。附图说明图1及图2为本专利技术大扩展雾化锥角甩油盘结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。对于采用甩油盘折流燃烧室来说，本专利技术在孔式甩油盘的基础上增加了旋流结构，试验了甩油盘扩大甩油盘雾化锥角，通过在甩油孔上增加旋流结构，提高燃油在火焰筒内部的驻留时间，加强油气掺混，提高燃烧效率并缩短了火焰筒的轴向长度。为解决现有技术的问题，本专利技术提供一种大扩展雾化锥角甩油盘结构，如图1及图2所示，其包括：甩油盘1、旋流室2、燃油喷口3；气流的走向如图中箭头所示；所述甩油盘结构该结构为全环盘式结构，即构成甩油盘结构外部轮廓的甩油盘1为一全环盘体，所述甩油盘1固定在发动机高压轴(未画出)上，发动机工作时候甩油盘1随高压轴高速旋转，甩油盘1上外周面均匀布置有多个旋流器；每个旋流器各自由旋流室2和燃油喷口3组成；所述燃油喷口3为旋流室2的出口，由旋流室2和燃油喷口3组成的旋流器安装固定在甩油盘1上；甩油盘1供油的方向见附图1，甩油盘1高速旋转后，燃油沿着甩油盘内壁形成油膜，该油膜在甩油盘离心力的作用下，进入旋流室2，旋流室2内部燃油沿着旋流室2内壁面旋转，在离心力和科氏力的共同作用下通过燃油喷口3喷出。其中，所述旋流器设有15-20个。其中，所述旋流器设有18个。其中，所述燃油喷口3直径为0.5mm～2mm。其中，所述燃油喷口3直径为0.8mm。其中，所述燃油喷口3直径为1.8mm。其中，所述旋流器通过螺纹结构安装固定在甩油盘1上。其中，所述甩油盘1的直径为50mm～200mm。其中，所述甩油盘1的直径为100mm。其中，所述通过燃油喷口3喷出的喷射锥角为30°～120°。综上，当发动机工作时，燃油通过供油装置往甩油盘内壁面喷射，喷射的燃油通过与甩油盘共同旋转形成一层贴壁油膜，在离心力的作用下，该油膜进入旋流室，旋流室内部燃油沿着旋流室内壁面旋转，在离心力和科氏力的共同作用下通过燃油喷口喷出，喷出的燃油具有雾化好且扩张锥角大的特点，与燃烧室内的空气掺混后进行燃烧，形成稳定的燃烧组织。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，其包括：甩油盘(1)、旋流室(2)、燃油喷口(3)；所述甩油盘结构该结构为全环盘式结构，即构成甩油盘结构外部轮廓的甩油盘(1)为一全环盘体，所述甩油盘(1)固定在发动机高压轴上，发动机工作时候甩油盘(1)随高压轴高速旋转，甩油盘(1)上外周面均匀布置有多个旋流器；每个旋流器各自由旋流室(2)和燃油喷口(3)组成；所述燃油喷口(3)为旋流室(2)的出口，由旋流室(2)和燃油喷口(3)组成的旋流器安装固定在甩油盘(1)上；甩油盘(1)高速旋转后，燃油沿着甩油盘内壁形成油膜，该油膜在甩油盘离心力的作用下，进入旋流室(2)，旋流室(2)内部燃油沿着旋流室(2)内壁面旋转，在离心力和科氏力的共同作用下通过燃油喷口(3)喷出。

【技术特征摘要】
1.一种大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，其包括：甩油盘(1)、旋流室(2)、燃油喷口(3)；所述甩油盘结构该结构为全环盘式结构，即构成甩油盘结构外部轮廓的甩油盘(1)为一全环盘体，所述甩油盘(1)固定在发动机高压轴上，发动机工作时候甩油盘(1)随高压轴高速旋转，甩油盘(1)上外周面均匀布置有多个旋流器；每个旋流器各自由旋流室(2)和燃油喷口(3)组成；所述燃油喷口(3)为旋流室(2)的出口，由旋流室(2)和燃油喷口(3)组成的旋流器安装固定在甩油盘(1)上；甩油盘(1)高速旋转后，燃油沿着甩油盘内壁形成油膜，该油膜在甩油盘离心力的作用下，进入旋流室(2)，旋流室(2)内部燃油沿着旋流室(2)内壁面旋转，在离心力和科氏力的共同作用下通过燃油喷口(3)喷出。2.如权利要求1所述的大扩展雾化锥角甩油盘结构，其特征在于，所述旋流器设有15-20个。3.如权利要求2所述的大...

【专利技术属性】
技术研发人员：张韬，赵伟，陈宝廷，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11