[发明专利]一种燃油加热器及横向射流雾化实验系统

说明书

技术领域

本发明涉及航空发动机喷雾技术领域，特别涉及一种燃油加热器。还涉及一种包含该燃油加热器的横向射流雾化实验系统。

背景技术

航空发动机的研究对于国家的军事实力和经济实力都有着重要的意义，在对于航空发动机的研究中，燃油的供给方式一直是备受重视的课题。目前公认较为高效经济的燃油供给方式为通过横向射流的方法向燃烧室中喷射燃油，此方法相较于其他方法，可以大幅度提高燃油的雾化效率从而改善燃烧性能。

长期以来，人们在研究航空发动机中横向射流时使用了各种手段来改善横向射流的雾化效果，例如改变喷雾场的几何结构，向其中增加凹腔、支板等结构以增加扰动，或增加其他射流，不同射流之间形成相互作用以改善喷雾场雾化效果。从对这些技术的研究中，我们也可以发现，除了对喷雾场固有结构进行改进外，喷射燃油的自身参数、状态等也对改善航空发动机内横向射流喷雾场有重要影响。

目前，对于航空发动机内燃油横向射流特性的研究主要集中在常温下，通过改善喷射压力以及燃油和横向气流之间的动量通量比来测量和观察喷射燃油的射流参数和破碎现象的变化。然而，在真实的航空发动机燃烧室内，燃油温度为高温，甚至能够达到超临界温度。

综上所述，如何解决现有横向射流雾化实验不符合实际工况的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种燃油加热器，以对燃油进行加热，符合实际实验工况。

本发明的另一个目的在于提供一种包含该燃油加热器的横向射流雾化实验系统，以在高温条件下进行横向射流雾化实验。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种燃油加热器，包括：

罐体，所述罐体的底部设置有喷油孔，所述罐体的顶部敞口；

密封顶盖，密封连接于所述罐体的顶部敞口处，所述密封顶盖上设置有用于向所述罐体内加注燃油和加压的加注口；

绝热材料层，设置于所述罐体的内壁上；

加热电阻丝，设置于所述罐体内，且所述绝热材料层位于所述罐体的内壁和所述加热电阻丝之间。

优选地，在上述的燃油加热器中，所述罐体的底部还设置有用于向所述罐体内通入燃油燃烧废气的废气进气阀，所述密封顶盖上还设置有用于排出燃油燃烧废气的废气排气阀。

优选地，在上述的燃油加热器中，所述密封顶盖与所述罐体可拆卸连接。

优选地，在上述的燃油加热器中，所述密封顶盖与所述罐体之间通过密封垫圈密封连接。

优选地，在上述的燃油加热器中，所述密封顶盖的底面设置有用于嵌入所述密封垫圈的密封环槽。

本申请还提供了一种横向射流雾化实验系统，包括横向射流雾化装置、光学探测装置、信号采集装置、信号处理装置和加压装置，还包括如以上任一项所述的燃油加热器，所述燃油加热器的喷油孔与所述横向射流雾化装置的喷油器连通，用于向所述横向射流雾化装置中喷射燃油，所述加压装置通过所述燃油加热器的加注口向所述燃油加热器的罐体中加压。

优选地，在上述的横向射流雾化实验系统中，还包括设置于所述燃油加热器和所述横向射流雾化装置之间的二级加热器。

优选地，在上述的横向射流雾化实验系统中，所述二级加热器为盐浴加热器。

优选地，在上述的横向射流雾化实验系统中，所述横向射流雾化装置包括：

环形罐体，所述喷油器设置于所述环形罐体中，所述环形罐体的对应所述喷油器的喷口位置设置透明观察窗；

排气通道，与所述环形罐体连通；

进气通道，与所述环形罐体连通，用于通入气体；

送气部件，与所述进气通道连通。

优选地，在上述的横向射流雾化实验系统中，还包括燃油废气供给装置，所述燃油废气供给装置的废气出口与所述环形罐体连通。

优选地，在上述的横向射流雾化实验系统中，还包括设置于所述环形罐体上的温度计和压力计。

优选地，在上述的横向射流雾化实验系统中，所述加压装置包括：

高压氮气瓶，通过加压管路与所述加注口连通；

稳压器，所述稳压器的两端通过稳压管路分别与所述加压管路连通；

稳压阀，设置在所述稳压管路上；

加压控制阀，设置在所述加压管路上，至少一个所述加压控制阀与所述稳压阀并联。

优选地，在上述的横向射流雾化实验系统中，还包括设置于所述燃油加热器上的第二压力计和第二温度计。