專利名稱：一種反壓自適應(yīng)恒流噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于煤油、柴油、汽油、渣油等液體燃料噴注系統(tǒng)的噴嘴，可應(yīng)用在能源、動力、采暖、航空航天推進(jìn)等噴注系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
噴嘴的主要功能是將液體燃料引入燃燒室，控制其流量，使液體破碎成小液滴。以往設(shè)計噴嘴時，人們只關(guān)心其霧化性能，從霧化方式出發(fā)發(fā)展了各種類型噴嘴。目前普遍應(yīng)用的幾種類型是直流式噴嘴(包括射流噴嘴、平頭噴嘴、柴油機(jī)噴嘴、扇形孔噴嘴等)、離心式噴嘴、雙流體噴嘴(分為氣體輔助式噴嘴和氣體吹動式噴嘴)、旋轉(zhuǎn)式噴嘴及其它形式噴嘴(包括超聲速噴嘴、聲波噴嘴、電噴嘴等)。
以上噴嘴的共同特點是，設(shè)計時假設(shè)燃燒室壓強(qiáng)已知且不變，燃料流量由儲箱壓強(qiáng)和節(jié)流面積決定。然而實際工作中，燃燒室壓強(qiáng)并不總是等于額定壓強(qiáng)，而是在一定范圍內(nèi)波動，特別是系統(tǒng)啟動、轉(zhuǎn)工況和關(guān)閉時，燃燒室壓強(qiáng)遠(yuǎn)離額定值，此時普通噴嘴流量特性無法保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)噴嘴在反壓偏離額定值時流量特性無法保證的缺陷，提出一種反壓自適應(yīng)恒流噴嘴，它無需外加能源驅(qū)動，能在一定范圍內(nèi)自動適應(yīng)反壓變化，保持流量恒定，且結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，所述反壓自適應(yīng)恒流噴嘴包括套筒，其結(jié)構(gòu)特點是，所述套筒中設(shè)有中心桿，該中心桿后部為柱形體而前部為錐形體，所述錐形體較大一端位于噴嘴出口一側(cè)，所述中心桿上套裝有活塞且該活塞內(nèi)腔與所述錐形體之間形成的環(huán)隙的前端與所述噴嘴出口連通而其后端與所述柱形體中的通道前端連通，該通道后端為燃油入口，在活塞后端與套筒后端之間裝有彈簧。
以下對本發(fā)明做出進(jìn)一步說明。
參見圖1，本發(fā)明包括套筒1，其結(jié)構(gòu)特點是，所述套筒1中設(shè)有中心桿10，該中心桿10后部為柱形體4而前部為錐形體8，所述錐形體8較大一端位于噴嘴出口9一側(cè)，所述中心桿10上套裝有活塞2且該活塞2內(nèi)腔與所述錐形體8之間形成的環(huán)隙7的前端與所述噴嘴出口9連通而其后端與所述柱形體中的通道6前端連通，該通道6后端為燃油入口5，在活塞2后端與套筒1后端之間裝有彈簧3。
本發(fā)明噴嘴的技術(shù)原理是，液體燃料依圖1右側(cè)箭頭方向由燃油入口5進(jìn)入中心桿10的通道6，再經(jīng)活塞2內(nèi)腔與中心桿10的錐形體8之間形成的環(huán)隙(環(huán)形縫隙)7射出，流量G由下式?jīng)Q定G=CdA2ρ(p0-p)---(1)]]>式中Cd為流量系數(shù)；A為節(jié)流面積；ρ為液體燃料密度；p0為液體燃料頭部總壓；p為出口反壓。
活塞2、彈簧3組件作為敏感元件感應(yīng)反壓變化，通過彈簧3與反壓的力平衡，由彈簧3彈性壓縮量記錄反壓改變量，同時將作用直接傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞2，活塞2相對調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中心桿10的位置變化導(dǎo)致二者間縫隙變化，即噴嘴節(jié)流面積變化，保持(1)式中流量G始終等于設(shè)計值。
由以上可知，本發(fā)明為一種反壓自適應(yīng)恒流噴嘴，它與現(xiàn)有噴嘴相比，無需外加能源驅(qū)動而能夠在一定范圍內(nèi)自動適應(yīng)反壓變化，保持流量恒定，且結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，可廣泛用于能源、動力、采暖、航空航天推進(jìn)等噴注系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖中1-套筒，2-活塞，3-彈簧，4-柱形體，5-燃油入口，6-通道，7-環(huán)隙，8-錐形體，9-噴嘴出口，10-中心桿。
具體實施例方式
按照圖和上述結(jié)構(gòu)的反壓自適應(yīng)恒流噴嘴，各構(gòu)件用均金屬材料制作，將其應(yīng)用在水反應(yīng)金屬燃料發(fā)動機(jī)中，利用該噴嘴將水引入燃燒室；實際使用表明，當(dāng)燃燒室壓強(qiáng)在0.2MPa-0.55MPa之間變化時，流經(jīng)本發(fā)明所述反壓自適應(yīng)恒流噴嘴的水流量恒定在0.035kg/s附近，最大誤差為1.7％，有效地解決了水反應(yīng)金屬燃料發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)工況時水流量過大將火焰澆滅的問題。
權(quán)利要求
1.一種反壓自適應(yīng)恒流噴嘴，包括套筒(1)，其特征是，所述套筒(1)中設(shè)有中心桿(10)，該中心桿(10)后部為柱形體(4)而前部為錐形體(8)，所述錐形體(8)較大一端位于噴嘴出口(9)一側(cè)，所述中心桿(10)上套裝有活塞(2)且該活塞(2)內(nèi)腔與所述錐形體(8)之間形成的環(huán)隙(7)的前端與所述噴嘴出口(9)連通而其后端與所述柱形體中的通道(6)前端連通，該通道(6)后端為燃油入口(5)，在活塞(2)后端與套筒(1)后端之間裝有彈簧(3)。
全文摘要
一種用于液體燃料噴注系統(tǒng)的反壓自適應(yīng)恒流噴嘴，其套筒1中設(shè)有中心桿10，該中心桿10后部為柱形體4而前部為錐形體8，所述錐形體8較大一端位于噴嘴出口9一側(cè)，所述中心桿10上套裝有活塞2且該活塞2內(nèi)腔與所述錐形體8之間形成的環(huán)隙7的前端與所述噴嘴出口9連通而其后端與所述柱形體中的通道6前端連通，該通道6后端為燃油入口5，在活塞2后端與套筒1后端之間裝有彈簧3。它與現(xiàn)有噴嘴相比，無需外加能源驅(qū)動而能夠在一定范圍內(nèi)自動適應(yīng)反壓變化，保持流量恒定，且結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，可廣泛用于能源、動力、采暖、航空航天推進(jìn)等噴注系統(tǒng)。
文檔編號F23D11/36GK1932380SQ20061003117
公開日2007年3月21日 申請日期2006年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月23日
發(fā)明者張為華, 李芳 , 王中偉, 鐘濤 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)