燃油喷嘴主要性能参数的影响因素及调试技术

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时间:2019-11-27

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1、燃油喷嘴主要性能参数的影响因素及调试技术InfluencingFactorandDebuggingTechnologyofMajorPerformanceParameterforFuelNozzle中航工业南方航空工业(集团)有限公司郑学著黄袖清陈艳芳蒋万里[摘要】燃油喷嘴是航空发动机燃烧室的一个主要元件.它的主要功用是按照发动机不同的工作状态,供给燃烧室合适数量的、具有良好雾化质量的燃油。喷嘴的供油量是保证发动机推力要求、影响燃烧效率和性能的一个主要指标。根据燃油喷嘴的不同结构,对影响发动机燃烧室性能的流量、喷雾锥

2、角和分布不均匀度等参数进行理论分析,并结合实际调试情况进行验证,解决了燃油喷嘴性能试验时流量、喷雾锥角和分布不均匀度调试困难的技术瓶颈,具有较大的指导意义和广阔的应用前景。关键词:燃油喷嘴流量喷雾锥角分布不均匀度【ABSTRACTlFuelnozzleisamajorcomponentofenginecombustionchamber,themainfunctionofwhichistosupplyfuelwithsuitablequantityandgoodatomiza—tionqualityaccordingw

3、ithdifferentworkingconditions.Thefuelsupplyisthekeyparameterwhichcouldensuretherequirementofenginethrustandaffecttheefficiencyofcombustionchamberandtheperformanceofengine.Inthispaper,thetheoreticalanalysisiscarriedoutfortheparametersofflow,nozzletaperandunevend

4、istributionwhichcanaffecttheperformancedebuggingofenginecombustionchamber,basedonthedifferentstructuresofa)00l号喷嘴fueInozzle.andtheanalysislSverifiedinaccordwithtest—ingresults.Thetechnologicalbottlenecksofdebuggingdifficultyofflow,nozzletaperandunevendistributi

5、onaresolvedinfuelnozzleperformancetesting.Thestudyre—suitshavesignificantguidancefunctionandwideapplica·tionprospects.Keywords:FuelnozzleFlowSprayAngleUn-evenDistribution燃油喷嘴有单油路和双油路、直流式和离心式、机械组合式和焊接式等多种结构,本文重点介绍单油路离心式喷嘴。以3种发动机喷嘴为例(如图1所示),工作时,来自总管的燃油经支管进入壳体,经油滤

6、(滤网)过滤后进人喷嘴壳体的通道,然后经涡流器(涡流片)、喷口组成的雾化组件,最后由喷口喷出。喷口和涡流器(涡流片)是燃油喷嘴的核心零件。燃油喷嘴包括流量、喷雾锥角和分布不均匀度3个主要性能参数。1.1燃油喷嘴流量的影响因素1.1.1几何特性对流量的影响基本假设:l越d喷由i;c器(b)002号喷嘴图1发动机喷嘴实例Fig.1Examplesofenginenozzle)03号喷嘴2014年第22期·航审制造技术155测试与控制TEsTANDc。NTR。。(1)燃油为理想流体;(2)不考虑摩擦;(3)零件质量符合设计

7、图纸要求。由伯努力方程、动量矩守恒定律、连续方程以及做旋转运动的燃油质点上径向力的平衡关系,可得通过喷口的燃油容积流量为:a=肚:ff29AP/p,(1)式中,p为燃油容积流量;∥为流量系数;A:为喷口中一C,:fL面积(竹r:);P为燃油密度;g为重力加速度;△P为燃油压差。且有:上一—L+!r¨/12FX。(1一船2,L二7式中,K为离心式喷嘴流量的几何特性系数,且K=A;/也.A:(爿。为进油通道总面积,彳.为涡流室面积1T月2);Ⅳ为中心孑L中空气涡面积与中心孑L面积之比,且X=a:/,4:(a:为空气涡面积

8、)。因此,从理论上看,流量系数口仅为喷嘴流量几何特性系数K的函数,如图2所示。1.0≮.0.8乓0.6巅0.4憔埘0.2憋0()1040^081.01.二l41.6820(w/4)K图2流■系数及空气涡尺寸随流量几何特性系数的变化Fig.2Varitionofflowcoefficiontandsizeofaireddywithflowgeom

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