[发明专利]大扩展雾化锥角甩油盘结构

说明书

本发明属于航空发动机燃烧室技术领域，具体涉及一种大扩展雾化锥角甩油盘结构。为提高火焰筒头部的掺混是提高小型涡轮发动机热效率的有效手段，本发明提出的一种大扩张角度燃油雾化甩油盘技术，在甩油盘喷口增加旋流结构，实现了燃油通过甩油盘离心力作用下，以旋流的形式离开甩油盘，实现了燃油在良好的雾化的基础下，增大了燃油喷射角度，提高燃油在火焰筒内部的驻留时间，加强油气掺混并提高燃烧效率。以加工简单、燃烧效率高为目的进行各种燃烧组织相关的参数的优化设计，获得一种简单、高效的甩油盘结构形式。

技术领域

本发明属于航空发动机燃烧室技术领域，具体涉及一种大扩展雾化锥角甩油盘结构。

背景技术

小型涡轮发动机是高空长航时无人机的关键技术之一。高空长航时无人机对发动机的需求方向为高升限、低油耗、低成本，燃烧室是小型涡扇发动机的核心部件之一，高转速是小型涡扇发动机的突出特点之一，针对这一特点，目前小型涡轮风扇发动机多采用甩油盘供油装置，其雾化效果好且结构简单。相对常规喷嘴，具有供油压力低(省去高压供油装置)、结构简单紧凑、重量轻、加工精度要求不高、高空雾化性能好等优点；相对蒸发管，具有起动简单迅速的优点。常见甩油盘是孔式甩油盘，甩油盘安装在发动机主轴上，与主轴同步旋转，燃油输送至甩油盘环腔内，被巨大的离心力甩向环腔壁面，壁面形成一层油膜，通过甩油盘均布一周喷油孔甩入火焰筒，同时完成雾化。目前甩油盘结构形式以甩油孔式居多，燃油雾化锥角较小，对于火焰筒内油气掺混不利，导致火焰筒较长。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提高火焰筒头部的掺混效果。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种大扩展雾化锥角甩油盘结构，其包括：甩油盘1、旋流室2、燃油喷口3；

所述甩油盘结构该结构为全环盘式结构，即构成甩油盘结构外部轮廓的甩油盘1为一全环盘体，所述甩油盘1固定在发动机高压轴上，发动机工作时候甩油盘1随高压轴高速旋转，甩油盘1上外周面均匀布置有多个旋流器；

每个旋流器各自由旋流室2和燃油喷口3组成；

所述燃油喷口3为旋流室2的出口，由旋流室2和燃油喷口3组成的旋流器安装固定在甩油盘1上；

甩油盘1高速旋转后，燃油沿着甩油盘内壁形成油膜，该油膜在甩油盘离心力的作用下，进入旋流室2，旋流室2内部燃油沿着旋流室2内壁面旋转，在离心力和科氏力的共同作用下通过燃油喷口3喷出。

其中，所述旋流器设有15-20个。

其中，所述旋流器设有18个。

其中，所述燃油喷口3直径为0.5mm～2mm。

其中，所述燃油喷口3直径为0.8mm。

其中，所述燃油喷口3直径为1.8mm。

其中，所述旋流器通过螺纹结构安装固定在甩油盘1上。

其中，所述甩油盘1的直径为50mm～200mm。

其中，所述甩油盘1的直径为100mm。

其中，所述通过燃油喷口3喷出的喷射锥角为30°～120°。

(三)有益效果

为提高火焰筒头部的掺混是提高小型涡轮发动机热效率的有效手段，本发明提出的一种大扩张角度燃油雾化甩油盘技术，在甩油盘喷口增加旋流结构，实现了燃油通过甩油盘离心力作用下，以旋流的形式离开甩油盘，实现了燃油在良好的雾化的基础下，增大了燃油喷射角度，提高燃油在火焰筒内部的驻留时间，加强油气掺混并提高燃烧效率。以加工简单、燃烧效率高为目的进行各种燃烧组织相关的参数的优化设计，获得一种简单、高效的甩油盘结构形式。