塊1、噴嘴4和油管5。文氏管孔預(yù)混塊I包括文氏管孔2和防回火孔3，材料為不銹鋼。文氏管孔2是由以打孔的方式均勻布置排列在文氏管孔預(yù)混塊I內(nèi)，行數(shù)范圍為2?5，列數(shù)范圍為8?12。文氏管孔2之間空隙部位通過(guò)打孔的方式形成防回火孔3。液態(tài)燃油由噴嘴4在喉道6前噴射入文氏管孔預(yù)混塊I。熱空氣在繞過(guò)油管5和噴嘴4之后分股進(jìn)入文氏管孔2和防回火孔3，在喉道6處加速；加速的熱空氣造成了喉道處的靜壓降低，形成了一定的真空度。在喉道6處的液態(tài)燃油在加速的熱空氣的作用下迅速霧化、蒸發(fā)并且同熱空氣進(jìn)行摻混。油氣混合物流出喉道6之后進(jìn)入文氏管孔擴(kuò)張段，氣流減速通過(guò)文氏管孔2。另一股流入防回火孔3的空氣吹走文氏管孔2末端之間空隙處的低速回流油氣混合物，防止發(fā)生回火。
[0023]如圖2所示，文氏管孔長(zhǎng)度7與喉道直徑8的比值范圍為3?6，喉道長(zhǎng)度9與喉道直徑8的比值范圍為0.2?0.8，文氏管孔收縮段張角10范圍為8?15°，文氏管孔擴(kuò)張段張角11范圍為6?15°。文氏管孔入口處采用了倒圓角的工藝處理，目的是使進(jìn)入文氏管孔2的氣流更加平整，文氏管孔入口圓角12半徑范圍為0.2?0.4_。
[0024]如圖3所示，噴嘴4是細(xì)長(zhǎng)直管。噴嘴4以等間距排列的方式定位焊接在油管5管壁側(cè)面，噴嘴4的中心軸線同油管5的中心軸線垂直并且相交，每根油管5上安裝的噴嘴4個(gè)數(shù)范圍為2?5個(gè)；噴嘴4和油管5的材料均為不銹鋼。
[0025]如圖4所示，噴嘴4的中心軸線同文氏管孔2的中心中心軸線重合，噴嘴4的出油端同喉道6前端面對(duì)齊；液態(tài)燃油的噴射方向同氣流速度同向，噴嘴4噴射位置為文氏管孔2收縮段末端即喉道6前的中心處。
[0026]如圖5所示。經(jīng)過(guò)加熱的空氣從空氣入口 18進(jìn)入預(yù)混裝置20，空氣流量和溫度能夠自行調(diào)節(jié)和控制?？諝鈸醢?7安裝在油箱16下方形成的空間，下端與流道內(nèi)部通道平行，目的是阻止空氣在油箱16下方形成渦。油管5以焊接的方式同油箱16相連，油箱16內(nèi)部裝有液態(tài)燃油，由每個(gè)油管的油路閥門對(duì)各自通過(guò)油管的液態(tài)燃油的流量進(jìn)行控制。液態(tài)燃油通過(guò)油管5進(jìn)入噴嘴4并從末端噴射進(jìn)入文氏管孔預(yù)混塊I。在文氏管孔預(yù)混塊I完成均勻摻混的油氣混合物通過(guò)空氣出口 19排出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于低排放燃燒室的燃油預(yù)混裝置，包括文氏管孔預(yù)混塊(I)、噴嘴(4)和油管(5);其特征在于:文氏管孔預(yù)混塊⑴包括文氏管孔(2)以及防回火孔(3)，文氏管孔(2)是以打孔的方式均勻布置在文氏管孔預(yù)混塊⑴內(nèi)，行數(shù)范圍為2?5，列數(shù)范圍為8?12 ;每個(gè)文氏管孔(2)之間空隙部位通過(guò)打孔的方式形成防回火孔(3);噴嘴(4)均勻分布并且垂直安裝在油管(5)管壁上，個(gè)數(shù)與文氏管孔一致；噴嘴(4)的出油端位于喉道(6)前；從空氣入口(18)進(jìn)入的熱空氣，在繞過(guò)油管(5)和噴嘴(4)之后進(jìn)入文氏管孔(2)和防回火孔(3)，在喉道(6)處加速；液態(tài)燃油流過(guò)油管(5)從噴嘴(4)噴射，液態(tài)燃油在加速的熱空氣的作用下迅速霧化、蒸發(fā)并且同空氣摻混；流過(guò)防回火孔(3)的空氣吹走相鄰文氏管孔擴(kuò)張段之間空隙處的回流油氣混合物，防止發(fā)生回火；最后完成預(yù)混的油氣混合物由文氏管孔預(yù)混塊(I)末端噴出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低排放燃燒室的燃油預(yù)混裝置，其特征在于:所述喉道直徑⑶范圍為4?7mm，文氏管孔長(zhǎng)度(7)與喉道直徑⑶的比值范圍為3?6，喉道長(zhǎng)度(9)與喉道直徑(8)的比值范圍為0.2?0.8，文氏管孔收縮段張角(10)范圍為8?15°，文氏管孔擴(kuò)張段張角(11)范圍為6?15° ;文氏管孔入口圓角(12)半徑范圍為0.2?0.6臟。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低排放燃燒室的燃油預(yù)混裝置，其特征在于:所述每個(gè)文氏管孔⑵之間橫向間距與喉道直徑⑶的比值范圍為1.2?2.4，縱向間距與喉道直徑(8)的比值范圍為1.2?2.8。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低排放燃燒室的燃油預(yù)混裝置，其特征在于:所述防回火孔(3)之間的橫向間距與喉道直徑(8)的比值范圍為1.2?2.4，縱向間距與喉道直徑(8)的比值范圍為1.2?2.8，直徑與喉道直徑(8)的比值范圍為0.3?0.8。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低排放燃燒室的燃油預(yù)混裝置，其特征在于:所述防回火孔⑶與相鄰文氏管孔⑵之間的中心孔間距同喉道直徑⑶之比范圍為0.8?1.5。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低排放燃燒室的燃油預(yù)混裝置，其特征在于:進(jìn)入文氏管孔預(yù)混塊(I)的熱空氣溫度范圍為650?850K，熱空氣壓力范圍為0.3?1.5Mpa。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低排放燃燒室的燃油預(yù)混裝置，其特征在于:進(jìn)入文氏管孔預(yù)混塊(I)的熱空氣總流量范圍為0.40?0.80kg/s，進(jìn)入文氏管孔(2)之前的熱空氣速度范圍為70?110m/s。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低排放燃燒室的燃油預(yù)混裝置，其特征在于:所述噴嘴內(nèi)徑(13)與喉道直徑(8)的比值范圍為0.1?0.18，噴嘴外徑(14)與喉道直徑(8)的比值范圍為0.14?0.24，噴嘴長(zhǎng)度(15)與喉道直徑(8)的比值范圍為2.8?3.8。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低排放燃燒室的燃油預(yù)混裝置，其特征在于:所述噴嘴(4)的中心軸線同文氏管孔(2)的中心軸線重合；一列文氏管孔(2)對(duì)應(yīng)一根油管(5)，一個(gè)文氏管孔(2)對(duì)應(yīng)一個(gè)噴嘴(4)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于低排放燃燒室的燃油預(yù)混裝置，包括文氏管孔預(yù)混塊和液態(tài)燃油噴嘴。文氏管孔預(yù)混塊內(nèi)部開有均勻分布的文氏管孔和防回火孔，液態(tài)燃油噴嘴與油管聯(lián)通，噴嘴伸入文氏管孔預(yù)混塊內(nèi)的喉道中心，液態(tài)燃油由燃油噴嘴噴出。熱空氣進(jìn)入氣流流道后繞過(guò)油管和噴嘴，進(jìn)入文氏管孔，利用文氏管孔對(duì)熱空氣的加速作用，液態(tài)燃油在喉道中心處迅速霧化蒸發(fā)，并且隨著氣流均勻噴射，在裝置的下游形成均勻分布的油氣混合物。本發(fā)明應(yīng)用于需要液態(tài)燃油均勻分布的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室里，使燃料均勻摻混，減小局部富油區(qū)，降低NOx的排放。
【IPC分類】F23R3/02, F23R3/28
【公開號(hào)】CN104896511
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510289907
【發(fā)明人】林宇震, 李文朝, 徐賽, 張弛
【申請(qǐng)人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日