[发明专利]预燃级双油路预膜式空气雾化喷嘴

说明书

本发明提供一种预燃级双油路预膜式空气雾化喷嘴，包括副油路进油器、内环旋流器和外环旋流器；副油路进油器包括壳体和离心喷嘴，壳体有第一通道和第一通道连通的第一开口，离心喷嘴设于第一开口；内环旋流器包括第一套管，第一套管套设于壳体，多个第一叶片设于第一套管周侧，多个第一叶片沿第一套管的周向方向依次布置，第一套管内有第二通道，内环旋流器还包括与第二通道连通的喷射口；外环旋流器包括第二套管，第二套管套设于第一套管，多个第二叶片设于第二套管周侧，多个第二叶片沿第二套管的周向方向依次布置；喷射口的喷射方向朝向第二套管内壁。中心分级燃烧室预燃级燃油在宽工况范围内具有良好雾化质量，从而实现全工况内的稳定燃烧。

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种预燃级双油路预膜式空气雾化喷嘴。

背景技术

民用大飞机投入商用必须满足国际民航组织颁布的相关适航法规，其中对于环保性的要求，也就是污染物的排放提出了严苛的标准。飞机的污染排放主要来自于航空发动机燃烧室，其燃烧过程中会产生包括氮氧化物、一氧化碳、冒烟、未燃碳氢等排放物，因此满足适航法规进而保证飞机达到商用适航标准，对于航发燃烧室是一项巨大的挑战。

目前国际上在降低航发燃烧室污染排放的研究主要针对于降低氮氧化物的排放，主流的技术措施是通过采用贫油预混预蒸发的技术降低火焰温度，从而保证氮氧化物的生成量较低。同时，为了保证贫油预混预蒸发燃烧室的点熄火相关的性能能够满足要求，通常会采用中心分级的结构，大部分油气混合物保持贫油当量比，通过燃烧器外环的主燃级第二通道预混后参与燃烧，保证燃烧的低排放；小部分油气混合物保持富油当量比，通过燃烧器内环的预燃级第二通道喷入燃烧室参与燃烧，保证燃烧的稳定性。在中心分级燃烧室中，预燃级燃油通常采用离心喷嘴将燃油喷入空气，实际应用中需要能够提供较大的工况调节范围，同时在工况范围内保证良好的雾化性能。

中心分级燃烧室预燃级所采用的离心喷嘴通常为压力雾化喷嘴，通过喷嘴内部的巨大压差实现燃油的供给与雾化。在实际应用中，喷嘴内部燃油在离心力的作用下，在喷嘴出口形成油膜空心锥，并随后在气动力和表面波等因素的共同作用下，油膜失稳破碎，从而实现雾化的效果。目前，受限于供油泵所能够提供的油压上限，为了保证燃烧室的工况调节范围，离心喷嘴的参数设计往往是优先保证最大工况下的性能。但是在小工况下，燃油流量较小时，喷嘴内部油压较低，离心喷嘴的雾化性能会变差，进而导致最终的燃烧效率变低，污染物生成变高。

发明内容

本发明提供一种预燃级双油路预膜式空气雾化喷嘴，用以解决现有技术中在小工况下离心喷嘴的雾化性能不佳的问题。

本发明提供一种预燃级双油路预膜式空气雾化喷嘴，包括：副油路进油器、内环旋流器以及外环旋流器；

所述副油路进油器包括壳体和离心喷嘴，所述壳体具有第一通道，所述壳体设有与所述第一通道连通的第一开口，所述离心喷嘴设于所述第一开口处；

所述内环旋流器包括第一套管，所述第一套管套设于所述壳体，多个第一叶片设于所述第一套管周侧，多个所述第一叶片沿所述第一套管的周向方向依次布置，所述第一套管内设有第二通道，所述内环旋流器还包括与所述第二通道连通的喷射口；

所述外环旋流器包括第二套管，所述第二套管套设于所述第一套管，多个第二叶片设于所述第二套管周侧，多个所述第二叶片沿所述第二套管的周向方向依次布置；

其中，所述喷射口的喷射方向朝向所述第二套管的内壁。

根据本发明提供的一种预燃级双油路预膜式空气雾化喷嘴，所述离心喷嘴螺纹连接于所述第一开口处，所述离心喷嘴的至少部分位于所述第一通道外，且位于所述第一通道外的所述离心喷嘴位于所述第一套管内。

根据本发明提供的一种预燃级双油路预膜式空气雾化喷嘴，所述第二套管套设于所述多个第一叶片，多个所述第一叶片与多个所述第二叶片一一对应相交设置。