耐高溫燃油霧化噴嘴工作特性研究.pdf

1、隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，燃燒室進(jìn)口溫度、溫升等性能要求不斷提高，燃油噴嘴的噴油桿、噴嘴體長(zhǎng)期暴露于高溫氣流中，使得燃油噴嘴噴油桿油道內(nèi)的油溫和噴嘴體端面溫度不斷增加，這些可能會(huì)導(dǎo)致燃油在噴嘴內(nèi)沉積、結(jié)焦，附在內(nèi)壁上堵塞流道，嚴(yán)重時(shí)會(huì)局部堵塞噴口，阻擋噴霧錐形成，導(dǎo)致噴油霧化質(zhì)量急劇惡化。本文針對(duì)高溫升燃燒室供油技術(shù)需求，采用數(shù)值模擬和試驗(yàn)的方法，開(kāi)展耐高溫燃油霧化噴嘴工作特性研究，設(shè)計(jì)、加工了耐高溫燃油霧化噴嘴，探討進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣速度

2、、供油壓力和油道尺寸等參數(shù)影響燃油管路及噴嘴流動(dòng)和換熱特性變化規(guī)律，探索耐高溫燃油霧化噴嘴熱防護(hù)技術(shù)，采用相位多普勒粒子分析儀（PDPA）和馬爾文粒度分析儀試驗(yàn)研究了耐高溫燃油霧化噴嘴的霧化特性，并將耐高溫燃油霧化噴嘴安裝在直流燃燒室上進(jìn)行點(diǎn)火試驗(yàn)，研究不同進(jìn)氣速度、當(dāng)量油氣比及隔熱屏尺寸等參數(shù)影響燃燒室出口溫度分布和噴油桿內(nèi)燃油溫度等特性。獲得大量結(jié)果，具體如下：
　?。?）針對(duì)高溫升燃燒室結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，設(shè)計(jì)和加工了耐高溫

3、燃油霧化噴嘴，主要包括隔熱屏、噴油桿、離心噴嘴本體、吹除積碳縫槽等。
　?。?）建立耐高溫燃油噴嘴噴油桿換熱特性計(jì)算模型，探討了進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣速度、油道尺寸、隔熱屏方案、布置方式等影響噴油桿和油道內(nèi)燃油溫度特性，獲得了燃油管路及噴嘴流動(dòng)和換熱特性變化規(guī)律，增大油道尺寸有利于降低噴油桿濕壁溫度和出口燃油溫度。
　　（3）建立噴油桿熱防護(hù)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括燃?xì)饧訙仄?、直流燃燒室機(jī)匣、噴油桿熱防護(hù)試驗(yàn)件、測(cè)溫系統(tǒng)等，探討進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣

4、速度、油道尺寸、隔熱屏方案、布置方式等影響噴油桿和油道內(nèi)燃油溫度特性，并對(duì)比分析數(shù)值計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)證計(jì)算方法和結(jié)果可靠。
　?。?）建立了噴嘴簡(jiǎn)化計(jì)算模型，探討不同供油壓力下噴嘴內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律、出口油膜形狀和破碎規(guī)律以及出口燃油流動(dòng)速度特性。建立了噴嘴霧化特性試驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行了噴嘴流量測(cè)量，采用PDPA和馬爾文粒度分析儀研究了離心噴嘴霧化粒徑、N值（粒徑分布指數(shù)）、體積分?jǐn)?shù)等霧化特性，隨著供油壓力增加，霧化質(zhì)量明顯提高。
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