一种可控脉动涡流的高速燃油掺混器制造技术

本发明专利技术公开了一种可控脉动涡流的高速燃油掺混器,包括：拉瓦尔喷管、掺混流道、涡流发生器、平衡腔和步进电机；其中所述拉瓦尔喷管和所述掺混流道构成主流道；所述掺混器壁面包括所述平衡腔、所述平衡腔进气孔和所述进油孔；所述涡流发生器包括所述中心转轴和所述三角楔形块；所述步进电机和所述涡流发生器通过所述铰链相连；主流空气通过所述拉瓦尔喷管加速后形成超声速气流，在所述涡流发生器作用下形成涡流；所述平衡腔可以防止主流道气体溢出；通过控制所述步进电机，可以控制所述涡流发生器的姿态，进而形成可控脉动涡流；燃油通过所述进油孔，注入所述掺混流道，实现与主流的高速掺混；掺混气通过所述掺混气出口流出。本发明专利技术极大提升了燃油与空气的掺混效率。

A Controllable Pulsating Eddy Current High Speed Fuel Mixer

The invention discloses a high-speed fuel mixer with controllable pulsating eddy current, which comprises a Laval nozzle, a mixing channel, a eddy current generator, a balancing chamber and a stepping motor; the Laval nozzle and the mixing channel constitute a main channel; the wall of the mixer includes the balancing chamber, the balancing chamber air intake hole and the oil intake hole; and the eddy current generator includes the center. The rotating shaft and the triangular wedge block; the stepping motor and the eddy current generator are connected through the hinges; the main air forms supersonic flow after accelerating through the Laval nozzle, and forms eddy current under the action of the eddy current generator; the balance chamber can prevent the main flow gas from overflowing; and the attitude of the eddy current generator can be controlled by controlling the stepping motor. The fuel is injected into the mixing channel through the inlet hole to achieve high-speed mixing with the mainstream, and the mixing gas flows out through the outlet of the mixing gas. The invention greatly improves the mixing efficiency of fuel and air.

【技术实现步骤摘要】
一种可控脉动涡流的高速燃油掺混器
本专利技术属于燃油掺混器领域，尤其涉及一种可控脉动涡流的高速燃油掺混器。
技术介绍
吸气式发动机是现行航空航天飞行器主要的动力形式，燃油与空气的掺混技术是该类发动机涉及的关键技术之一。掺混效率直接决定了燃烧的进程、效率及稳定性，进而决定发动机的性能。因此，燃油掺混器的设计优化对于吸气式发动机至关重要。目前吸气式发动机采用的燃油掺混器形式主要有旋流器、凹腔、横向射流及同轴射流等。旋流器主要应用于航空发动机，它具有较高的掺混效率，但是设计加工相对复杂，也不适用于超声速吸气式发动机的燃油掺混；凹腔适用于低速、高速的燃油掺混，但是其掺混区较小，仅存在于凹腔内部，同时会诱发燃烧室热声振荡等问题；横向射流不需要物理结构，有较大的掺混区，但是其存在非定常性，致使适用工况受限；同轴射流与横向射流类似，其优点在于引入的阻力较小，但是其掺混效率较低。此外，上述掺混器形式均只能在特定的工况下工作，不具有可调、可控的特点。因而亟需对掺混器的形式及原理进行优化设计，以提升吸气式发动机的设计水平。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种可控脉动涡流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可控脉动涡流的高速燃油掺混器,其特征在于包括：拉瓦尔喷管(1)、掺混流道(8)、涡流发生器(9)、平衡腔(2)和步进电机(3)；其中，拉瓦尔喷管(1)和所述掺混流道(8)构成燃油掺混器的主流道；拉瓦尔喷管(1)的出口端铰接涡流发生器(9)；掺混器壁面(6)内设置平衡腔(2)，步进电机(3)安装在所述的平衡腔(2)内且与涡流发生器9之间通过铰链10相连，通过步进电机3控制涡流发生器9的姿态，进而形成可控脉动涡流；掺混器壁面(6)上设置与掺混流道(8)连通的进油孔(5)，通过进油孔(5)进入的燃油与所述脉动涡流进行掺混，得到的掺混气通过设置在掺混流道(8)后的掺混气出口(7)流出。

【技术特征摘要】
1.一种可控脉动涡流的高速燃油掺混器,其特征在于包括：拉瓦尔喷管(1)、掺混流道(8)、涡流发生器(9)、平衡腔(2)和步进电机(3)；其中，拉瓦尔喷管(1)和所述掺混流道(8)构成燃油掺混器的主流道；拉瓦尔喷管(1)的出口端铰接涡流发生器(9)；掺混器壁面(6)内设置平衡腔(2)，步进电机(3)安装在所述的平衡腔(2)内且与涡流发生器9之间通过铰链10相连，通过步进电机3控制涡流发生器9的姿态，进而形成可控脉动涡流；掺混器壁面(6)上设置与掺混流道(8)连通的进油孔(5)，通过进油孔(5)进入的燃油与所述脉动涡流进行掺混，得到的掺混气通过设置在掺混流道(8)后的掺混气出口(7)流出。2.根据权利要求1所述的可控脉动涡流的高速燃油掺混器，其特征在于：所述的涡流发生器(9)的数量与进油孔(5)数量一致，且周向均布；步进电机(3)的数量和所述涡流发生器(9)的数量一致。3.根据权利要求1所述的可控脉动涡流的高速燃油掺混器，其特征在于：掺混器壁面(6)上设置若干与平衡腔连通的平衡腔进气孔(4)；所述平衡腔进气孔(4)和所述进油孔(5)数量比为1：1。4.根据权利要求1所述的可控脉动涡流的高速燃油掺混器，其特征在于：所述平衡腔(2)与所述掺混流道(8)内静压之比为1.1～1.3。5.根据权利要求1所述的可控脉动涡流的高速燃油掺混器，其特征在于：由所述进油孔(5)注入的燃油与所述掺混流道(8)中的空...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永胜，杨辉，张江，吴军飞，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11