【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)，具體涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴及燃油控制方法。
技術(shù)介紹
1、在航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室設(shè)計(jì)技術(shù)中，貧油預(yù)混預(yù)蒸發(fā)（lean?premixedprevaporized，lpp）燃燒技術(shù)是當(dāng)前具有較好發(fā)展前景的設(shè)計(jì)方式，能夠顯著降低nox等污染排放物，提高燃燒室低污染排放性能。下一代低污染燃燒室的頭部多采用貧油預(yù)混預(yù)蒸發(fā)與分級(jí)分區(qū)燃燒耦合設(shè)計(jì)，在中心預(yù)燃級(jí)區(qū)域采用旋流器與離心噴嘴、預(yù)膜噴嘴形成部分預(yù)混部分?jǐn)U散火焰，主燃級(jí)與預(yù)燃級(jí)同心環(huán)繞布置，主燃級(jí)區(qū)域的旋流器與直射式噴嘴形成預(yù)先混合、蒸發(fā)油氣混合物，再進(jìn)入火焰筒燃燒區(qū)域形成預(yù)混火焰。大工況下燃油大部分經(jīng)主燃級(jí)噴出，使得燃燒區(qū)以溫度較低的預(yù)混火焰為主，因而能夠顯著降低nox、co等污染物的生成與排放。
2、不過(guò)，在不同工況下主燃級(jí)旋流器的進(jìn)氣流量、進(jìn)氣速度、空氣的湍流度發(fā)生變化，與主燃級(jí)空氣匹配的燃油流量同樣要進(jìn)行調(diào)整，可能導(dǎo)致燃油預(yù)混預(yù)蒸發(fā)效果在不同工況不一致。例如，在大工況下燃油噴射動(dòng)量大，旋流空氣流速度大，燃油霧化蒸發(fā)效果太好，可能造成主燃級(jí)回火問(wèn)題；在小工況下燃油噴射動(dòng)量小，旋流空氣流速度小，燃油霧化蒸發(fā)效果太差，可能造成主燃級(jí)出口油氣分布不均，從而導(dǎo)致燃燒室形成熱斑，nox排放超標(biāo)問(wèn)題。
3、中國(guó)專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)公開(kāi)了中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司的低污染燃燒室及其燃燒控制方法專利，申請(qǐng)?zhí)枮?01810698522.1，其技術(shù)方案參考低污染燃燒室taps（twin?annual?premixing?swirler）的
4、當(dāng)前，亟需發(fā)展一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴及燃油控制方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)所要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，本專利技術(shù)所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴的燃油控制方法，用以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
2、本專利技術(shù)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴包括同中心軸線、從內(nèi)至外依次套裝的值班級(jí)燃油噴嘴、旋流器和主燃級(jí)燃油噴嘴，主燃級(jí)燃油噴嘴的出口套裝套筒；
3、值班級(jí)燃油噴嘴的燃油射流流量不變，旋流器繞值班級(jí)燃油噴嘴旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)主燃級(jí)燃油噴嘴的燃油射流流量，進(jìn)而改變航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴的總?cè)加蜕淞髁髁俊?/p>
4、進(jìn)一步地，所述的值班級(jí)燃油噴嘴為離心式噴嘴或者預(yù)膜式噴嘴；
5、值班級(jí)燃油噴嘴的中心軸線上固定值班級(jí)燃油噴嘴的供油管路及供油噴嘴；值班級(jí)燃油噴嘴的供油管路及供油噴嘴的周向環(huán)繞若干個(gè)中心對(duì)稱的值班級(jí)燃油噴嘴的旋流葉片；值班級(jí)燃油噴嘴的旋流葉片為單級(jí)軸向旋流葉片或者多級(jí)旋流葉片，值班級(jí)燃油噴嘴的旋流葉片與進(jìn)氣通道連通；值班級(jí)燃油噴嘴的出口為值班級(jí)燃油噴嘴的出口文氏管；
6、值班級(jí)燃油噴嘴通過(guò)值班級(jí)燃油噴嘴的供油管路及供油噴嘴供應(yīng)燃油，通過(guò)值班級(jí)燃油噴嘴的旋流葉片輔助霧化燃油，通過(guò)值班級(jí)燃油噴嘴的出口文氏管形成值班級(jí)燃油噴嘴的燃油射流。
7、進(jìn)一步地，所述的主燃級(jí)燃油噴嘴為圓筒，套裝并固定在值班級(jí)燃油噴嘴的值班級(jí)燃油噴嘴的旋流葉片上；主燃級(jí)燃油噴嘴的前端延展成值班級(jí)燃油噴嘴的出口文氏管；
8、在主燃級(jí)燃油噴嘴上固定垂直于中心軸線的主燃級(jí)燃油噴嘴的供油管路；在主燃級(jí)燃油噴嘴內(nèi)設(shè)置環(huán)形空腔，環(huán)形空腔構(gòu)成主燃級(jí)燃油噴嘴的供油環(huán)形通道；主燃級(jí)燃油噴嘴的供油管路與主燃級(jí)燃油噴嘴的供油環(huán)形通道之間依次通過(guò)主燃級(jí)燃油噴嘴的供油管路連接段和主燃級(jí)燃油噴嘴的供油管路弧形連接通道連通；
9、在主燃級(jí)燃油噴嘴的外壁面上開(kāi)有主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口，主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口包括主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅰ和主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅱ；主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅰ和主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅱ沿周向均勻交錯(cuò)分布；主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅰ的孔徑范圍為0.4mm~0.6mm，主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅱ的孔徑范圍為0.1mm~0.3mm；主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅰ的數(shù)量與主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅱ的數(shù)量相同或者不同。
10、進(jìn)一步地，所述的旋流器為雙層圓筒，套裝在主燃級(jí)燃油噴嘴外壁面上，旋流器與主燃級(jí)燃油噴嘴滑動(dòng)連接；旋流器的內(nèi)層為旋流器內(nèi)壁面，旋流器的外層為旋流器外壁面；
11、在旋流器內(nèi)壁面和旋流器外壁面之間，沿周向固定若干個(gè)中心對(duì)稱的旋流器ⅰ型葉片或者旋流器ⅱ型葉片；其中，旋流器ⅰ型葉片為整體葉片，旋流器ⅱ型葉片為分段葉片；旋流器ⅱ型葉片包括靠近中心軸線的內(nèi)級(jí)葉片和遠(yuǎn)離中心軸線的外級(jí)葉片，內(nèi)級(jí)葉片和外級(jí)葉片之間通過(guò)內(nèi)外級(jí)葉片之間的連接壁連接；
12、在旋流器內(nèi)壁面上開(kāi)有旋流器噴嘴供油口，旋流器噴嘴供油口位于旋流器ⅰ型葉片之間或者旋流器ⅱ型葉片的內(nèi)級(jí)葉片之間；旋流器噴嘴供油口包括旋流器噴嘴供油口ⅰ和旋流器噴嘴供油口ⅱ；其中，旋流器噴嘴供油口ⅰ對(duì)應(yīng)主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅰ，旋流器噴嘴供油口ⅱ對(duì)應(yīng)主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅱ；
13、旋流器的外層為旋流器外壁面，旋流器外壁面上固定垂直于中心軸線的旋流器撥桿；撥動(dòng)旋流器撥桿，旋流器在預(yù)先設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度ⅰ~旋轉(zhuǎn)角度ⅱ之間轉(zhuǎn)動(dòng)，并在旋轉(zhuǎn)角度ⅰ和旋轉(zhuǎn)角度ⅱ的點(diǎn)位上通過(guò)卡口或者限位槽定位和固定。
14、進(jìn)一步地，所述的旋流器內(nèi)壁面與主燃級(jí)燃油噴嘴的外壁面之間進(jìn)行密封，保證旋流器噴嘴供油口和主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口對(duì)接后不發(fā)生漏油。
15、進(jìn)一步地，所述的主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口的數(shù)量為旋流器ⅰ型葉片或者旋流器ⅱ型葉片的內(nèi)級(jí)葉片的整數(shù)倍或者一半。
16、進(jìn)一步地，所述的密封包括o型密封圈密封。
17、本專利技術(shù)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴的燃油控制方法，包括主燃級(jí)大流量工作狀態(tài)和主燃級(jí)小流量工作狀態(tài)；
18、主燃級(jí)大流量工作狀態(tài)：
19、值班級(jí)燃油噴嘴工作，具有值班級(jí)燃油噴嘴的燃油射流；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于巡航轉(zhuǎn)速，或者巡航高度時(shí)，進(jìn)氣流量大，根據(jù)工作狀態(tài)要求，需要航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴噴注大燃油流量；撥動(dòng)旋流器撥桿，將主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅰ和旋流器噴嘴供油口ⅰ連通，處于連通狀態(tài)；同時(shí)，主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口ⅱ和旋流器噴嘴供油口ⅱ錯(cuò)位，處于非連通狀態(tài)；此時(shí)，來(lái)流的氣流速度大，旋流器噴嘴供油口ⅰ的出口面積大，兩者相匹配，燃油從旋流器噴嘴供油口ⅰ噴出，形成主燃級(jí)燃油噴嘴的燃油射流，主燃級(jí)燃油噴嘴的燃油射流在旋流器ⅰ型葉片或者旋流器ⅱ型葉片出口的旋流氣流作用下破碎霧化，與旋流氣流摻混形成均勻的油氣混合物，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴包括同中心軸線、從內(nèi)至外依次套裝的值班級(jí)燃油噴嘴（1）、旋流器（3）和主燃級(jí)燃油噴嘴（2），主燃級(jí)燃油噴嘴（2）的出口套裝套筒（4）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，所述的值班級(jí)燃油噴嘴（1）為離心式噴嘴或者預(yù)膜式噴嘴；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，所述的主燃級(jí)燃油噴嘴（2）為圓筒，套裝并固定在值班級(jí)燃油噴嘴（1）的值班級(jí)燃油噴嘴的旋流葉片（12）上；主燃級(jí)燃油噴嘴（2）的前端延展成值班級(jí)燃油噴嘴的出口文氏管（13）；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，所述的旋流器（3）為雙層圓筒，套裝在主燃級(jí)燃油噴嘴（2）外壁面上，旋流器（3）與主燃級(jí)燃油噴嘴（2）滑動(dòng)連接；旋流器（3）的內(nèi)層為旋流器內(nèi)壁面（34），旋流器（3）的外層為旋流器外壁面（32）；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，所述的旋流器內(nèi)壁面（34
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，所述的主燃級(jí)燃油噴嘴的供油口（25）的數(shù)量為旋流器Ⅰ型葉片（33a）或者旋流器Ⅱ型葉片（33b）的內(nèi)級(jí)葉片（33b3）的整數(shù)倍或者一半。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，所述的密封包括O型密封圈密封。
8.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴的燃油控制方法，其用于權(quán)利要求1~權(quán)利要求7中的任意一種所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，包括主燃級(jí)大流量工作狀態(tài)和主燃級(jí)小流量工作狀態(tài)；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴的燃油控制方法，其特征在于，所述的旋流器撥桿（31）通過(guò)活塞連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)、連桿驅(qū)動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)或者齒輪驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行撥動(dòng)，實(shí)現(xiàn)旋流器撥桿（31）在旋轉(zhuǎn)角度Ⅰ~旋轉(zhuǎn)角度Ⅱ之間的往復(fù)周向運(yùn)動(dòng)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴包括同中心軸線、從內(nèi)至外依次套裝的值班級(jí)燃油噴嘴（1）、旋流器（3）和主燃級(jí)燃油噴嘴（2），主燃級(jí)燃油噴嘴（2）的出口套裝套筒（4）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，所述的值班級(jí)燃油噴嘴（1）為離心式噴嘴或者預(yù)膜式噴嘴；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，所述的主燃級(jí)燃油噴嘴（2）為圓筒，套裝并固定在值班級(jí)燃油噴嘴（1）的值班級(jí)燃油噴嘴的旋流葉片（12）上；主燃級(jí)燃油噴嘴（2）的前端延展成值班級(jí)燃油噴嘴的出口文氏管（13）；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴嘴，其特征在于，所述的旋流器（3）為雙層圓筒，套裝在主燃級(jí)燃油噴嘴（2）外壁面上，旋流器（3）與主燃級(jí)燃油噴嘴（2）滑動(dòng)連接；旋流器（3）的內(nèi)層為旋流器內(nèi)壁面（34），旋流器（3）的外層為旋流器外壁面（32）；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主燃級(jí)燃油噴...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳偉強(qiáng)，范周琴，黃淵，周瑜，游云霞，孔凡夫，張建強(qiáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心空天技術(shù)研究所，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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