气液2相离心甩油盘设计

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1、第42卷第2期2016年4月航空发动机AeroengineV01．42No．2Apr．2016气液2相离心甩油盘设计蒋雪辉(北京动力机械研究所，北京100074)摘要：为了进一步减少徽型涡喷发动机零件数目，降低成本，设计了1种气液2相离心甩油盘。在甩油盘设计过程中借鉴了气液2相泵的设计方法，设计了1组叶片用来提高甩油盘的加压能力，并在供油管路中供入空气用来防止气蚀。对所设计的甩油盘进行了数值校核和部件及整机试验验证。数值计算结果表明：甩油盘的性能和强度均满足使用要求。甩油盘部件和发动机整机试验表明：甩油盘雾化效果良好，具有宽转速范

2、围的快速点火及起动能力，可满足设计要求。关键词：甩油盘；气液2相；燃油雾化；微型涡喷发动机中图分类号：v232．3文献标识码：Adoi：10．13477／j．cnki．aeroengine．2016．02．002DesignofaGas-LiquidTwo-PhaseSlingerJIANGXue—hui(BeijingPowerMachineryInstitute，Beijing1O0074，China)Abstract：Inordertodecreasefurthereomponentamountofmicro-turboje

3、tengineandreducecost，agas—liquidtwn—phaseslingerwasdesignert．Inthedesignpro(-ess．themethodofgas-liquidtwo—phasebumpdesignwasreferredtodesignasetofbladestoin(’reasethepressureabilityoftheslinger，andtheairwasinjeetedinthefuelsupplylinetoeliminatecavitations．Numericaland

4、testverificationwereconducted．Numericalealculationsshowthattheslingerperformanceandstrengthmeettherequirements．SlingerunitantitheenginetestsshowthattheslingerpulverizationISgood，hasrapitlignitionandstart—upabilityoverwidespeedrangesandmeetstherequirements．Keywords：eng

5、ineslinger；gas—-liquidtwo——phase；fuelatomization；micro——turbojetengine0引言推力小于100kg的涡喷发动机一般被称为微型涡喷发动机旧I，具有结构紧凑、成本低、零件少的特点”l。对于微型涡喷发动机燃烧室，国内有采用蒸发管式燃烧室删的，也有采用甩油盘式燃烧室的⋯I。甩油盘式燃烧室利用甩油盘旋转将燃油雾化，用低功率的油泵供油，以达到降低成本、减4,}flt泵体积的目的。而微型涡喷发动机取消了滑油系统，用燃油先润滑轴承，然后进入燃烧室内燃烧，这样会增加油路的阻力，进而增

6、大供油压力。在保证供油量的情况下，如何减小供油压力，同时保证甩油盘的雾化效果，是微型涡喷发动机甩油盘设计的关键。可以在甩油盘上设计1组叶片，用来给燃油加压，弥补燃油流路中的压力损失，甚至可以取消油泵，直接用压气机的气压来挤压燃油，进一步减少微型涡喷发动机零件数目，降低微型涡喷发动机成本。南于发动机转速很高，燃油流过轴承时会被加热、蒸发，变成气态燃油发生气蚀，对部件造成损害。为此，可在供油管路从内环腔通过段管壁上开引气孑L，通过引气孑L向油管内引入空气，通过控制引气孑L数目调整引入空气量。供油管路中加入一定量空气，利用空气的可压缩性

7、，减少气泡对管壁的冲击ml。同时，加入空气可以提高燃油雾化效果，还可以提前与燃油掺混，对燃烧有利。在燃油油路中加入空气后，进入甩油盘的燃油就变成了气液混合物。经过甩油盘的搅拌后，气液2相混合得更加均匀，为区别于常规的甩油盘113-141，可以称收稿日期：2015—08—22作者简介：蒋雪辉(1972)，男，高级I：程师，从事燃烧室没汁1：作；E-mail：jiangxtwhui@hf·Imail“m1弓＼甩格式：蒋写辫．气液2栩离心}乜油盛设计Iji．航卒发动机．2016．42i2)：7-10．JI．4N(,Xueht；ijD—i

8、印nfa即s—liquMt·*o-phasrslingtv

9、J1Aeroengine2016．42(2)：7一to．航空发动机第42卷这种形式的甩油盘为气液2相离心甩油盘。本文借鉴气液2相泵的设计方法，既考虑了汽蚀对结构强度的影响，也考虑了甩油盘的