[发明专利]一种甩油盘式燃油雾化实验系统及操作方法

说明书

本发明公开了一种甩油盘式燃油雾化实验系统及操作方法，该系统装置包括恒压供油组件、调速电机、传动皮带、旋转甩油轴系组件、集油腔组件、LED匀光底座、支撑架组件，所述恒压供油组件与旋转甩油轴系组件供油连接，所述调速电机通过传动皮带与旋转甩油轴系组件驱动连接，所述LED匀光底座固定于集油腔组件上，所述旋转甩油轴系组件的喷雾端穿过LED匀光底座并延伸至集油腔组件内，且旋转甩油轴系组件、LED匀光底座与集油腔组件均位于同一中心轴线上。本发明适用于高压、高速旋转工况下的甩油盘式雾化质量实验研究，且试验过程精准可控，装置结构简单，操作方便，测量精度高。

技术领域

本发明涉及一种甩油盘式燃油雾化实验系统及操作方法，属于燃油雾化实验领域。

背景技术

燃烧效率对航空发动机的动力特性以及污染物排放等有着重要的影响，燃油雾化的优劣是决定燃烧效率的关键。经喷嘴雾化后的燃油液滴粒径分布在微米级，破碎的燃油液滴增加了与空气的接触面积，从而将提高燃烧效率。常用的雾化方式有压力雾化、离心雾化、气动雾化与甩油盘雾化等。

甩油盘雾化属于旋转雾化的一种，是由高速旋转的主轴将燃油从径向上喷出，燃油在离心力的作用下破碎并生成沿曲线运动的微小液滴，雾化得到的液滴与空气充分混合并燃烧。目前，国内外对压力雾化、离心雾化、气动雾化的实验研究较多。对于甩油盘式雾化试验研究装置，高翔，王方等.甩油盘雾化实验台开发和验证[J].清华大学学报（自然科学版），2020,60(3):212-218.提出了一种以水为介质的低压、中速状态下的测量装置；覃文隆，樊未军等.叶型甩油盘雾化特性研究[J].推进技术，2019，40(10):2270-2278.设计的叶型甩油盘试验系统仅可工作在低速工况下。

随着航空发动机工作性能的提高，要求航空发动机对恶劣环境的适应性增强。随着工作压力的提高和主轴转速的增大，在高压高速情况下对试验装置的密封性能提出了严酷的挑战。因此，对于甩油盘式雾化质量的实验研究方案，特别是适用于高压、高速旋转工况下的甩油盘式雾化质量实验研究装置仍处于空白状态。

发明内容

发明目的：针对现有技术所存在的问题，本发明提供一种甩油盘式燃油雾化实验系统及操作方法，适用于高压、高速旋转工况下的甩油盘式雾化质量实验研究，且试验过程精准可控，装置结构简单，操作方便，测量精度高。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种甩油盘式燃油雾化实验系统，包括恒压供油组件、调速电机、传动皮带、旋转甩油轴系组件、集油腔组件、LED匀光底座、支撑架组件，所述恒压供油组件与旋转甩油轴系组件供油连接，所述调速电机通过传动皮带与旋转甩油轴系组件驱动连接，所述LED匀光底座固定于集油腔组件上，所述旋转甩油轴系组件的喷雾端穿过LED匀光底座并延伸至集油腔组件内。

进一步的，所述旋转甩油轴系组件、LED匀光底座与集油腔组件均位于同一中心轴线上，有利于提高试验精度。

进一步的，所述旋转甩油轴系组件包括同一中心轴线上的缓冲室、同心轴套筒、从动皮带轴、甩油盘式燃油雾化喷嘴，所述缓冲室、从动皮带轴分别套接于同心轴套筒的两端，且缓冲室与同心轴套筒固定连接，所述从动皮带轴与同心轴套筒转动连接，并通过传动皮带与调速电机驱动连接，所述同心轴套筒通过同心支撑架安装于支撑架组件上，所述缓冲室上设有进油接口、出油口，所述甩油盘式燃油雾化喷嘴安装于从动皮带轴的外端，所述出油口通过从动皮带轴的中心孔与甩油盘式燃油雾化喷嘴连通。

进一步的，所述缓冲室上设有压力传感器，所述进油接口、压力传感器相对设置于缓冲室的外端，用于保证供油压力恒定，减少供油脉动。

进一步的，所述同心轴套筒上设有测速传感器，所述从动皮带轴上套接有计数齿，用于配合测速传感器精确检测主轴转速，控制试验精度。

进一步的，所述缓冲室的出油口设置沉头孔，所述从动皮带轴采用橡胶圈与PTFE垫片组合密封的方式连接于沉头孔内，以提高供油密封性。