[发明专利]一种预膜型贫油直喷空气雾化喷嘴

摘要

本发明公开了一种预膜型贫油直喷空气雾化喷嘴，采用将燃油预先展开成膜和空气辅助雾化的方法，实现对燃油的快速雾化。由直射式燃油喷嘴、中心通道、预膜管切向入射通道、预膜管、轴向旋流器和带有喉道的套筒构成：燃烧所需空气可以分别从中心通道、预膜管以及轴向旋流器中通过，这三者的有效面积占单元喷嘴总有效面积的百分比分别为：3％‑5％、7％‑15％和80％‑90％。由于旋流器通过的空气量大，两股旋流混合后形成为与轴向旋流器方向一致的单一方向旋流。旋流会在喷嘴下游形成回流区，利用高温燃烧产物加热新鲜混合物实现稳定燃烧。中心通道通有少量气流，可以防止旋流形成的回流深入到喉道的上游。

主权项

1.一种预膜型贫油直喷空气雾化喷嘴，其特征在于：采用预膜雾化的方式，同时加有内外旋向相反的旋流空气，将燃料进行快速均匀的雾化，该结构由直射式燃油喷嘴(1)、中心通道(2)、预膜管切向入射通道(3)、预膜管(4)、轴向旋流器(5)以及带有喉道的套筒(6)组成；中心通道(2)、预膜管(4)以及套筒(6)三者同心，其中：中心通道(2)的前段略微扩张；预膜管(4)的尾部连有切向孔；预膜管(4)和套筒(6)之间为轴向旋流器(5)叶片；套筒(6)在轴向旋流器(5)的下游为收缩再扩张的结构，燃烧所需空气可以分别从中心通道(2)、预膜管(4)以及轴向旋流器(5)中通过，这三者的有效面积占单元喷嘴总有效面积的百分比分别为：3％‑5％、7％‑15％和80％‑90％，从中心通道(2)中通过的少量空气可以用来调整喷嘴下游燃烧区的流场结构，调高喷嘴的燃烧性能，喷嘴下游燃烧所需的燃料均从预膜管(4)尾部的切向孔进入预膜管(4)，燃烧空气的7％‑15％通过预膜管(4)尾部的切向孔进入管中，形成旋转气流的同时辅助液态燃料展开成膜，预膜管(4)中的空气与燃油流量之比在2‑4之间，这一范围可以在防止管内发生自燃的同时，保证雾化质量，大量的空气从轴向旋流器(5)通过与预膜管(4)旋流方向相反的旋转气流，两股旋转方向相反的气流共同剪切预膜管(4)出口液态燃料薄膜，并且通过收缩通道增强剪切作用来实现对燃料快速雾化，套筒(6)喉道之后的扩张段与中心轴线的夹角在40°‑50°之间，用于形成喷雾角度适中，空间分布合理的油雾场，实现稳定燃烧。