[发明专利]微型燃烧室花瓣型壁面蒸发管

说明书

技术领域

本发明属于微型燃烧室领域，具体涉及一种蒸发管中的加强换热，加速燃油蒸发， 避免燃油分布不均匀的蒸发管结构。

背景技术

无人机是现代各国研究的重点之一，它在军事和民事上都有重大的应用。具有体 积小、机动性强以及隐蔽性好等特点，由于不需要人在飞机上操作，因此可以在比较 恶劣的环境中工作。无人机中主要装载的是微型燃烧室，与正常燃烧室相比，微型燃 烧室面临燃烧效率低，燃油分布不均匀，出口温度分布不均匀等一系列问题，从而限 制无人机的机动性以及工作环境。

在微型燃烧室中，多采用蒸发管供油的方式。因为其结构简单，雾化效率高等特 点而被广泛采用。蒸发管的特点是在管内部燃油逐渐蒸发，并且与来流形成一定的掺 混，使油气在之后的燃烧中能够更加充分，进而，蒸发管可以充分利用燃烧释放的温 度来加热管内的燃油，使管内燃油雾化更加充分，从而形成良性的循环。

在带有蒸发管的微型燃烧室中，喷嘴从蒸发管头部喷出燃油射流，在燃油经过蒸 发管时，通过与管壁的接触来吸收热量，使得燃油蒸发雾化。出口温度场的分布不均 匀，OTDF普遍偏大，是微型燃烧室普遍面临的问题。由于燃烧室的体积小，主燃区 相应也小，所以对燃油的充分雾化提出了更高的要求。由于蒸发管内是富油状态，故 会在当中进行一些不完全的化学反应，生成CO等不完全燃烧产物，在蒸发管出口处， 可能会引起火焰回流进蒸发管内，从而使蒸发管烧毁。要避免蒸发管的回火以及温度 长分布不均等问题，就需要提高蒸发管的雾化效率，增加燃油雾化度。

蒸发管设计一般为空心圆管形，在尾部会有一个扩张的圆锥面。其有效换热面只 有圆柱的壁面，所以，为了保证燃油雾化，就必须要保证蒸发管具有一定的长度，这 就会使得微型燃烧室体积的缩小更加难以进行。本次设计的新的蒸发管结构，从提高 接触换热面积上考虑，在换热壁面上有所创新，在增大换热面积的同时，保持结构的 简单性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是微型燃烧室中一种花瓣型壁面的可以增加换热面积 与效率的蒸发管结构。与现有技术相比，该发明主要是利用壁面的特殊形状，在有限 的空间内增加与周围热气接触的面积，从而增加换热提高换热效率。与普通的蒸发管 相比，本发明在管壁上增加弯折，使得在同样的空间中，换热面积大幅提升，同时， 结构也十分简单，加工容易。

技术方案

本发明的目的在于提供一种微型燃烧室花瓣型壁面蒸发管结构。

本发明的目的是这样实现的：

蒸发管管壁采用六瓣花瓣状结构，其中花瓣是半径为2mm的圆所对应的优弧部 分，其角度为200°。在瓣与瓣之间采用0.5mm的圆形过渡。蒸发管内径为8mm，壁 厚1mm。蒸发管主体为花瓣形状截面的空心柱形，在末端形成喇叭状开口。

对于直径本身较小的蒸发管，瓣数可以相应减少，但一般情况下不低于4瓣，在 设计中，要保证花瓣数量为偶数，从而能够保证蒸发管的对称性，减小管壁所受到的 热应力。

在花瓣之间的过渡设计中，所采用的圆弧为劣弧部分，所对应的半径为 0.5mm～1mm，为了减少花瓣之间的热应力，在瓣数多的情况下，过渡圆弧的半径要相 应减小。同时，瓣数多的情况下，花瓣所用的圆弧半径和所对应圆角要相应减小，以 保证最佳的换热效率。

采用本发明可以取得以下有益效果：

1.本发明采用花瓣形状截面的蒸发管壁，在单位空间内使得蒸发管壁面面积增加， 换热效果提升，燃油在蒸发管中雾化更加彻底；

2.由于单位长度的蒸发管换热效率提升，所以在微型燃烧室实际中，本发明能有 效减少燃烧室长度；

3.油气混合更加均匀，从而能够提高微型燃烧室燃烧效率，消除了局部高温点的 出现；

4.本发明结构简单，易于加工，能够与微型燃烧室很好配合。

附图说明

图1：蒸发管侧面图；

图2：蒸发管俯视图；

图3：蒸发管截面图；

图4：蒸发管立体整体示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步描述：