耐高溫燃油霧化噴嘴工作特性研究.pdf

1、隨著航空發(fā)動機技術的發(fā)展，燃燒室進口溫度、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，這些可能會導致燃油在噴嘴內(nèi)沉積、結焦，附在內(nèi)壁上堵塞流道，嚴重時會局部堵塞噴口，阻擋噴霧錐形成，導致噴油霧化質量急劇惡化。本文針對高溫升燃燒室供油技術需求，采用數(shù)值模擬和試驗的方法，開展耐高溫燃油霧化噴嘴工作特性研究，設計、加工了耐高溫燃油霧化噴嘴，探討進氣溫度、進氣速度

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和換熱特性變化規(guī)律，探索耐高溫燃油霧化噴嘴熱防護技術，采用相位多普勒粒子分析儀（PDPA）和馬爾文粒度分析儀試驗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行點火試驗，研究不同進氣速度、當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。獲得大量結果，具體如下：
　?。?）針對高溫升燃燒室結構特點和技術要求，設計和加工了耐高溫

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算模型，探討了進氣溫度、進氣速度、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。
　?。?）建立噴油桿熱防護試驗系統(tǒng)，包括燃氣加溫器、直流燃燒室機匣、噴油桿熱防護試驗件、測溫系統(tǒng)等，探討進氣溫度、進氣

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，并對比分析數(shù)值計算結果，驗證計算方法和結果可靠。
　　（4）建立了噴嘴簡化計算模型，探討不同供油壓力下噴嘴內(nèi)的流動規(guī)律、出口油膜形狀和破碎規(guī)律以及出口燃油流動速度特性。建立了噴嘴霧化特性試驗系統(tǒng)，進行了噴嘴流量測量，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)）、體積分數(shù)等霧化特性，隨著供油壓力增加，霧化質量明顯提高。
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