某型发动机燃油喷嘴流量调试技术探究

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1、某型发动机燃油喷嘴流量调试技术探究摘要：航空发动机制造技术是机械制造技术中的核心部分，燃油喷嘴是航空发动机燃烧室的重要零件。文章通过对燃油喷嘴的结构及其工作原理进行介绍，对影响燃油喷嘴流量的因素进行分析，确定了燃油喷嘴不同状态下流量试验不合格时的调试方法，对燃油喷嘴的制造具有重要的指导意义。关键词：燃油喷嘴；调试技术；喷嘴结构；喷嘴流量中图分类号:V233文献标识码：A文章编号:1009-2374(2012)30-0027-031概述燃油喷嘴是航空发动机的重要零件之一，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。其中喷嘴的供油量是保证发动机推力要求、影

2、响燃烧效率和性能的一个主要指标。所以，发动机在装配试车之前，必须将单个喷嘴的流量调试到符合设计要求，且每台发动机必须装用同一组流量的喷嘴，以保证出口温度场的均匀。本文根据流体力学的基础知识以及加工过程中积累的经验，对某型发动机燃油喷嘴流量的调试进行了较为全面的分析和探讨。2燃油喷嘴结构及工作原理某型发动机燃油喷嘴属单油路离心式喷嘴，工作时，来自总管的燃油经支管进入壳体和油滤形成的环形空间，油滤体内设有纵向铳切槽，其中的两条将燃油引入油滤，燃油沿着油滤的螺旋槽进入喷嘴壳体的通道，过滤后的燃油沿壳体的通道输送到由分流杆、涡流器、喷口组成的雾化组件，然后由喷口喷出。燃油经过涡流器上的四个切向槽时得到

3、很大的扭矩，并以较高的切向速度进入涡流室，燃油受喷嘴圆形壁面作用形成了旋转流动，同时，以较小的径向速度和轴向速度向喷嘴内中心孔流动，燃油到达喷口边缘时，开始以较高的轴向速度从喷口喷出。3影响燃油喷嘴流量的因素分析上面对燃油喷嘴的工作原理进行了说明，下面对影响喷嘴流量的因素进行分析：3.1燃油喷嘴几何特性与流量的关系基本假设：燃油为理想流体；不考虑摩擦；零件质量符合设计图纸要求。根据该喷嘴的结构和工作原理可知：燃油在涡流室中的流动可看作是轴向运动与自由旋涡表面合成的螺旋运动。燃油在喷口中心形成一个空气涡，且这个空气涡的尺寸能保证喷嘴稳定工作时流量最大。切向进口通道面积增加，喷嘴几何特性参数K增加

4、（呈线性关系），从而使流量系数P增加，流量增加；涡流室面积增加，喷嘴几何特性参数K减小（呈方根关系），从而使流量系数u减小，流量减小；喷口出口中心孔面积增加，喷嘴几何特性参数K减小（呈方根关系），流量系数u减小;但由公式（1）可知，流量与中心孔面积呈线性关系增加，因此最终流量仍将增加，不过不是呈线性关系。对某型发动机燃油喷嘴而言：=4BH（B、H分别为切向槽的宽度和深度尺寸），二"，二口。所以，涡流器切向槽宽度B、深度H、涡流室半径R及喷口中心孔半径rc都直接影响喷嘴的流量。3.2零件表面质量对流量的影响上面介绍了喷嘴结构对流量的影响，而实际调试过程中，零件表面粗糙度及喷嘴内局部状态对流量的影

5、响也不容忽视。零件表面粗糙度对流量的影响：当涡流器与喷口结合处表面有拉沟、划伤或有缺口时，燃油除从4个切向槽进入涡流室中外，同时也从拉沟、划伤或缺口处渗入，也就等于增大了进口通道面积，从而使流量变大。喷嘴内局部状态对流量的影响：上面的分析考虑的是理想流体，而实际流体因粘度的变化，对喷嘴流量的影响也不容忽视。喷嘴内局部状态不同，因燃油粘性产生的局部损失不同，所以使喷嘴前后压降不一样，即喷嘴流量发生改变。喷口的状态直接影响了燃油在喷嘴内流动时产生的局部损失的大小。由流体力学知识可知：当E处为锐边时，局部损失系数较大，因而流量较小，而B处呈光滑圆角时，局部损失系数较小，近似为零，流量就增大。另外，涡

6、流器4个切向槽的表面质量对流量的影响也很大，由于没有这么小的铳刀，这4个槽只能用电火花加工，而电火花加工的表面不光滑，所以流量局部损失较大。3.3喷口、涡流器加工的形位误差对流量的影响燃油经涡流器的4个切向槽进入圆形壁面内，如果涡流器的大外圆对端面的垂直度①0.015达不到，那么涡流器与喷口就不能很好地贴合，此时燃油除从4个切向槽进入外，同时也从结合面进入，也就增大了进口通道面积，从而使流量值变得很大。另外，燃油在圆形壁面作用下产生旋转运动，然后从01.35孔喷出。如果①1.35孔为椭圆，则A2变大，从而也会使流量值变大。4某型发动机燃油喷嘴流量调试方法在实际工作中，应该具体情况具体分析，并采

7、取相应的调试方法。在保证供油压力和试验温度符合要求的前提下，按前面分析的尺寸B、H、R、rc的大小对流量的影响，在进行流量调试时，改变上述几何参数来达到设计规定的流量要求。4.1燃油喷嘴流量偏大时的调试4.2燃油喷嘴流量偏小时的调试另一种增大流量值的方法是：因喷口转接处为锐边或近似锐边，若将转接处修成光滑圆角，则可使流量增大。当对流量为1210mL/min的喷嘴修研喷口转接处后，流量可达到1270