加工工艺对航空发动机燃油喷嘴性能的影响研究

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1、第38卷第1期航空发动机V0138N0．12012年2月AeroengineFeb．2012加工工艺对航空发动机燃油喷嘴性能的影响研究刘凯，张宝诚’，宋文超，马洪安’(1．沈阳航空航天大学，沈阳110136；2．沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司，沈阳110043)摘要：介绍了喷嘴主要构件的技术要求和加工工艺。通过试验得到喷嘴的流量特性、喷雾锥角、索特尔平均直径的分布规律。喷嘴的SMD随供油压力的增大而减小，当压力增大到一定程度时，SMD趋于不变；喷雾锥角基本不随压力的改变而改变。对10个试验喷嘴测量数据的拟合和方差分析结果表明：喷嘴流量与喷口半

2、径的平方、旋流槽截面积成比例。在生产中，可以按小公差加工喷13和旋流槽，流量不足时，可采取加大旋流槽尺寸或增大研磨喷口(尢其是主喷口)的半径的措施，以增大喷雾锥角。关键词：燃油喷嘴；加工工艺；供油特性；雾化质量；喷雾锥角；航空发动机InvestigationofEfectofMachiningQualityonCharacteristics刘凯(1971)，男，副教授，研究方向为航空发动机燃烧设计、试验与数值模拟。forAeroengineFuelInjectorLIUKai，ZHANGBao—cheng，SONGWen—chao2，MAHong—a

3、n’收稿日期：2011-05—27(1．ShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136，China；2．ShenyangLimingAeroengine(Group)Ltd．，Shenyang110043，China)Abstract：Thetechnicalrequirementsandthemachiningtechnologyofthemainpaasintheinjectorwerepresented．Thefuelflowcharacteristics，sprayconeangle，SauterMean

4、Diameter(SMD)anditsdistributionlawweremeasuredbythetest．Forthepressureatomi‘zi‘ngi’nj‘ector,SMDdecreaseswiththeoperatingpressure，andittendstoconstantwhenthepressureincreasestosomeextentvalue，thesprayconeangleisnotbasicallyvariedwithpressure．Themeasurementdatafittingandvariancea

5、nalysisresultshowthatthefuelflowquantityoftheinjectorisdirectlyproportionaltoquadrateofthenozzleradiusandthecrosssectionareaoftheswiler．Thenozzleandswilerslotcanbemachinedbythesmalltoleranceintheproductionprocess．Whenthefuelflowquantityisless，toincreasethenozzleradiusespecially

6、themainnozzleradiusandtheslotsizeoftheswilercanincreasethesprayconeangle．Keywords：fuelinjector；machiningtechnology；fuel-supplyingcharacteristics；atomizationquality；sprayconeangle；aeroengine完全，易冒烟，温度场热点高。因此，燃油喷嘴性能的0引言优劣是航空发动机研发中相当重要的问题。燃油雾化质量和燃油浓度分布均明显影响燃烧本文重点研究压力雾化喷嘴加工时，喷口直径、室性

7、能，关系到燃烧稳定性，从而影响发动机推力、耗锥度、旋流槽和供油压力对流量、喷雾锥角、粒度SMD油率和工作经济性I。雾化质量差，喷雾浓度分布不的影响。均匀，喷雾锥角不适当，将直接影响燃烧室和涡轮的1喷嘴加工工艺寿命及污染物排放。油滴大，打到壁面可使其过热，结焦，燃烧时间长、效率低，点火困难，排气冒烟，排气污试验喷嘴是1个双油路、双喷口压力雾化喷嘴，染物增加等。喷雾锥角过大，油滴打到火焰筒头部壁包括喷嘴壳体、主喷口、副喷口、分油衬套和螺帽等。面，可引起壁面局部过热、烧蚀；喷雾锥角过小，使更多供油量少时，副油路工作；供油量多时，主、副油路共同油滴集中在火焰

8、筒中心燃烧，中心过于富油，燃烧不工作。主、副油路互不串油，互不干扰。某型发动机燃56航空发动机第38卷油喷嘴