本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，特別涉及一種內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置。

背景技術(shù)：

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的燃油噴嘴類型一般有直射式、離心式、氣動(dòng)式等，從成本角度考慮，離心噴嘴、氣動(dòng)霧化噴嘴的設(shè)計(jì)、制造成本均比直射噴嘴高得多，故直射噴嘴是降低燃燒室成本的有效途徑。

2、但目前的直射噴嘴的缺點(diǎn)是霧化效果較差，故一般需要搭配蒸發(fā)裝置使用，同時(shí)為了使火焰筒具有良好的聯(lián)焰性能和出口溫度場(chǎng)分布，蒸發(fā)裝置需要周向密集布置，所需直射噴嘴數(shù)量較多，使的整體成本增加，若采用一個(gè)進(jìn)口、多個(gè)出口的蒸發(fā)裝置，雖然能夠減少直射噴嘴的數(shù)量，但難以保證蒸發(fā)裝置每個(gè)出口的油氣混合物均勻，使燃燒室各處的油氣混合物分布不夠均勻，燃燒時(shí)會(huì)在火焰筒內(nèi)部局部過(guò)熱、燃燒室出口出現(xiàn)熱斑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，包括：蒸發(fā)套件、與蒸發(fā)套件內(nèi)壁套接的火焰筒外環(huán)、燃油總管、蒸發(fā)端管；

2、蒸發(fā)套件包括：依次相鄰布置的集油環(huán)部、混合環(huán)腔部和若干蒸發(fā)管中段部，集油環(huán)部?jī)?nèi)部開(kāi)設(shè)環(huán)形的腔室，混合環(huán)腔部和若干蒸發(fā)管中段部的內(nèi)壁與火焰筒外環(huán)的外壁之間共同形成蒸發(fā)腔室；

3、集油環(huán)部設(shè)有與燃油總管連通的進(jìn)油孔以及若干與蒸發(fā)腔室連通的噴油孔，混合環(huán)腔部上開(kāi)設(shè)有與蒸發(fā)腔室連通的進(jìn)氣孔，若干蒸發(fā)端管安裝在火焰筒外環(huán)內(nèi)壁上，且火焰筒外環(huán)側(cè)壁對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)若干連通孔用于連通蒸發(fā)腔室與蒸發(fā)端管。

4、更進(jìn)一步地，若干噴油孔圓周陣列布置在集油環(huán)部上，每個(gè)噴油孔包括至少個(gè)并排布置孔眼，且噴油孔布置在兩個(gè)相鄰蒸發(fā)管中段部的中間位置，混合環(huán)腔部的內(nèi)腔截面采用梯形結(jié)構(gòu)。

5、更進(jìn)一步地，蒸發(fā)管中段部與混合環(huán)腔部側(cè)壁的連接處均采用圓弧過(guò)渡。

6、更進(jìn)一步地，蒸發(fā)套件的蒸發(fā)腔室呈逐漸收縮的結(jié)構(gòu)形式，并將連通孔設(shè)置于蒸發(fā)管中段部的后端位置。

7、更進(jìn)一步地，進(jìn)氣孔內(nèi)腔采用復(fù)合角，軸向偏轉(zhuǎn)角為50°～70°、周向偏轉(zhuǎn)角為10°～30°。

8、更進(jìn)一步地，若干噴油孔均保持同一個(gè)朝向，且噴油孔內(nèi)腔采用復(fù)合角，軸向偏轉(zhuǎn)角為20°～30°、周向偏轉(zhuǎn)角為20°～35°。

9、更進(jìn)一步地，蒸發(fā)端管的截面采用逐漸收縮的結(jié)構(gòu)，且蒸發(fā)端管采用復(fù)合角，蒸發(fā)端管出口段的軸向偏轉(zhuǎn)角和周向偏轉(zhuǎn)角為45°～70°。

10、更進(jìn)一步地，蒸發(fā)端管進(jìn)口端的直徑尺寸與連通孔的直徑尺寸一致。

11、更進(jìn)一步地，集油環(huán)部外圈側(cè)壁與火焰筒外環(huán)外圈側(cè)壁之間的側(cè)壁形成自然過(guò)渡面。

12、更進(jìn)一步地，蒸發(fā)套件的前后兩端均設(shè)有搭接裙邊。

13、更進(jìn)一步地，燃油總管包括環(huán)管、出油支管，環(huán)管的一端通過(guò)軟管與外界燃油泵管對(duì)接，環(huán)管的外壁間距設(shè)有若干出油支管，集油環(huán)部設(shè)有若干與出油支管形成一一對(duì)應(yīng)連通的進(jìn)油孔，并使得若干出油支管在集油環(huán)部外圈成圓周陣列布置。

14、本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，在保證燃油與空氣充分混合蒸發(fā)的條件下，將十幾個(gè)直射噴嘴和蒸發(fā)摻混通道集成為一個(gè)零件，減少直射噴嘴數(shù)量，降低成本；且蒸發(fā)套件結(jié)構(gòu)緊湊且緊貼火焰筒外環(huán)，在不影響二股通道氣流流動(dòng)的前提下，將火焰筒外環(huán)作為蒸發(fā)裝置、燃燒流場(chǎng)的邊界，燃燒過(guò)程的熱量可用于加熱蒸發(fā)套件內(nèi)的燃油，提高蒸發(fā)速率，燃油吸熱后又可冷卻火焰筒外環(huán)，降低火焰筒壁溫，提高火焰筒使用壽命；蒸發(fā)管中段部與噴油孔匹配設(shè)計(jì)，空氣從帶復(fù)合角的進(jìn)氣孔流入蒸發(fā)腔室，空氣在蒸發(fā)腔室周向旋轉(zhuǎn)、軸向流動(dòng)，有助于促進(jìn)大尺寸油滴破碎成小液滴，同時(shí)保證每根蒸發(fā)管中段部的油量、氣量均勻，并通過(guò)蒸發(fā)管中段部、蒸發(fā)端管進(jìn)一步混合蒸發(fā)；蒸發(fā)套件、蒸發(fā)端管的流道截面漸縮設(shè)計(jì)，保證油氣混合物流動(dòng)過(guò)程中始終降壓增速，防止倒流回火；通過(guò)集油環(huán)部對(duì)燃油進(jìn)行預(yù)先緩存，通過(guò)噴油孔實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油加壓，提高燃油后續(xù)的破碎效果。

15、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書以及附圖中所指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，用于燃燒室機(jī)匣與火焰筒之間，其特征在于，包括：蒸發(fā)套件(1)、與蒸發(fā)套件(1)內(nèi)壁套接的火焰筒外環(huán)(2)、燃油總管(3)、蒸發(fā)端管(4)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，其特征在于，所述若干噴油孔(15)圓周陣列布置在集油環(huán)部(11)上，每個(gè)噴油孔(15)包括至少(2)個(gè)并排布置孔眼，且噴油孔(15)布置在兩個(gè)相鄰蒸發(fā)管中段部(13)的中間位置，混合環(huán)腔部(12)的內(nèi)腔截面采用梯形結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)管中段部(13)與混合環(huán)腔部(12)側(cè)壁的連接處均采用圓弧過(guò)渡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)套件(1)的蒸發(fā)腔室呈逐漸收縮的結(jié)構(gòu)形式，并將連通孔(21)設(shè)置于蒸發(fā)管中段部(13)的后端位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，其特征在于，所述進(jìn)氣孔(16)內(nèi)腔采用復(fù)合角，軸向偏轉(zhuǎn)角為50°～70°、周向偏轉(zhuǎn)角為10°～30°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，其特征在于，所述若干噴油孔(15)均保持同一個(gè)朝向，且噴油孔(15)內(nèi)腔采用復(fù)合角，軸向偏轉(zhuǎn)角為20°～30°、周向偏轉(zhuǎn)角為20°～35°。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)端管(4)的截面采用逐漸收縮的結(jié)構(gòu)，且蒸發(fā)端管(4)采用復(fù)合角，蒸發(fā)端管(4)出口段的軸向偏轉(zhuǎn)角和周向偏轉(zhuǎn)角為45°～70°。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)端管(4)進(jìn)口端的直徑尺寸與連通孔(21)的直徑尺寸一致。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，其特征在于，所述集油環(huán)部(11)外圈側(cè)壁與火焰筒外環(huán)(2)外圈側(cè)壁之間的側(cè)壁形成自然過(guò)渡面。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)套件(1)的前后兩端均設(shè)有搭接裙邊。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，其特征在于，所述燃油總管(3)包括環(huán)管(31)、出油支管(32)，環(huán)管(31)的一端通過(guò)軟管與外界燃油泵管對(duì)接，環(huán)管(31)的外壁間距設(shè)有若干出油支管(32)，集油環(huán)部(11)設(shè)有若干與出油支管(32)形成一一對(duì)應(yīng)連通的進(jìn)油孔(14)，并使得若干出油支管(32)在集油環(huán)部(11)外圈成圓周陣列布置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種內(nèi)置于燃燒室二股通道的蒸發(fā)裝置，包括：依次相鄰布置的集油環(huán)部、混合環(huán)腔部和若干蒸發(fā)管中段部，集油環(huán)部?jī)?nèi)部開(kāi)設(shè)腔室，混合環(huán)腔部和若干蒸發(fā)管中段部的內(nèi)壁與火焰筒外環(huán)的外壁之間共同形成蒸發(fā)腔室；集油環(huán)部設(shè)有進(jìn)油孔以及噴油孔，混合環(huán)腔部上開(kāi)設(shè)進(jìn)氣孔，火焰筒外環(huán)側(cè)壁對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)若干連通孔用于連通蒸發(fā)腔室與蒸發(fā)端管。本申請(qǐng)?jiān)诒ＷC燃油與空氣充分混合蒸發(fā)的條件下，減少了直射噴嘴數(shù)量；蒸發(fā)套件、蒸發(fā)端管的流道截面漸縮設(shè)計(jì)，保證油氣混合物流動(dòng)過(guò)程中始終降壓增速；通過(guò)集油環(huán)部對(duì)燃油進(jìn)行預(yù)先緩存，通過(guò)噴油孔實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油加壓，提高燃油后續(xù)的破碎效果。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭家煒,朱學(xué)劍,江立軍,王良,文麒筌,譚成華,成勝軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)航發(fā)湖南動(dòng)力機(jī)械研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10