微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種可以有效強(qiáng)化氣流擾動并能有效改善燃燒室燃油液滴霧化蒸發(fā)效果的微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，一些設(shè)備裝置有向微型化發(fā)展的趨勢，飛行器就是其中之一?？梢灶A(yù)見的是各類無人機(jī)、靶機(jī)、巡航導(dǎo)彈及其它的各類微型飛行器以其結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉等優(yōu)點(diǎn)，必然在現(xiàn)代化的戰(zhàn)爭中扮演極為重要的角色，相比于常規(guī)飛行器，微型飛行器還有體積小、隱蔽性好、重量輕、攜帶方便、操作簡單等突出特點(diǎn)。除了以上軍事應(yīng)用外，微型飛行器在大地測量、氣象觀測、環(huán)境監(jiān)測、森林防火、人工降雨等國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域也展現(xiàn)出了極為廣闊的應(yīng)用前景。而對于飛行器微型化而言，動力裝置微型化則是其中最為關(guān)鍵的技術(shù)。
[0003]微型渦噴發(fā)動機(jī)的工作原理和大型航空用渦輪噴氣發(fā)動機(jī)類似，但是與其相比尺寸要小了許多，為了達(dá)到額定的功率，轉(zhuǎn)速也較常用發(fā)動機(jī)高出了許多。尺寸的微型化也帶來了許多微型發(fā)動機(jī)所特有的問題，如:燃燒駐留時間短，燃油霧化困難，燃料燃燒不充分，這就要求更先進(jìn)的燃油霧化裝置;發(fā)動機(jī)尺寸小結(jié)構(gòu)緊湊，這就意味著燃燒組織和流動組織更難。所以我們有必要提升微型燃燒室的燃油霧化效果。
[0004]對于使用液態(tài)燃料的動力裝置來說，燃燒反應(yīng)是以氣態(tài)進(jìn)行的，即液態(tài)燃料必須變成油蒸汽，而后燃燒。蒸發(fā)管因?yàn)槠湓谝簯B(tài)燃油霧化蒸發(fā)方面的獨(dú)有優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于航空燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室。但是與此同時，蒸發(fā)管的霧化與蒸發(fā)效果相對較差，尤其是在啟動狀態(tài)時空氣壓力低，溫度也不高，不能使蒸發(fā)管內(nèi)的燃油良好霧化，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)點(diǎn)火困難。
[0005]現(xiàn)代的微型發(fā)動機(jī)燃燒室一般都對蒸發(fā)管內(nèi)的燃油霧化蒸發(fā)效果要求比較嚴(yán)格，但是傳統(tǒng)的蒸發(fā)管結(jié)構(gòu)因其霧化蒸發(fā)效果差等因素難以滿足現(xiàn)代微型發(fā)動機(jī)燃燒室對燃油霧化蒸發(fā)效果的要求，而微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管很好地解決了這個問題，此外，微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，因?yàn)榧訌?qiáng)了氣流的擾動，所以也會使發(fā)動機(jī)的啟動狀況有所改善，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種新型可以有效改善燃油液滴霧化蒸發(fā)效果的微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是相對于其它蒸發(fā)管結(jié)構(gòu)，本結(jié)構(gòu)能有效提升燃油的霧化蒸發(fā)效果，并在一定程度下改善蒸發(fā)管式燃燒室啟動難的狀況，相對于其它供油方式，其還有結(jié)構(gòu)簡單，加工方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管。
[0009]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，所述微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管壁面做打孔處理。[0011 ]本發(fā)明的微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，通過對蒸發(fā)管壁面做打孔處理加大了蒸發(fā)管內(nèi)氣流的擾動，強(qiáng)化了油氣間的摻混，有利于提升蒸發(fā)管內(nèi)燃油液滴的霧化效果。
[0012]作為本發(fā)明的推薦實(shí)施方式:所述微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管壁面做打孔處理，蒸發(fā)管管壁開孔可以為圓形或菱形。
[0013]所述蒸發(fā)管沿周向均勻分布在火焰筒后端壁面上，蒸發(fā)管的結(jié)構(gòu)形式可以為直管式蒸發(fā)管、L型蒸發(fā)管、T型蒸發(fā)管，蒸發(fā)管的直徑在5mm?12mm之間，以實(shí)際性能要求確定。
[0014]所述蒸發(fā)管管壁上開孔，該孔成排設(shè)置，所開孔排數(shù)為5?20排，在管蒸發(fā)管管壁所開的孔在排數(shù)超過一排時可以采取叉排或順排的排列方式，其排間距的可選變化范圍為3mm?18mm。在蒸發(fā)管軸向的同一位置處的孔具有相同的形狀和孔間距，在蒸發(fā)管管壁上不同排的孔可以有不同的形狀和間距，其孔間距的可選變化范圍為Imm?5mm之間。
[0015]所述圓孔的半徑變化范圍為0.2mm?2mm之間，當(dāng)孔為菱形時則應(yīng)該保證菱形兩對角線長度在0.2mm?2mm之間。
[0016]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式:所述微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管在靠近蒸發(fā)管進(jìn)口處分布比較密集，在靠近蒸發(fā)管出口處分布比較稀疏。這樣有利于燃油液滴的霧化蒸發(fā)。也盡量減小了燃油液滴的碰撞融合。
[0017]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0018]I)本發(fā)明微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，通過在蒸發(fā)管壁面上打孔，增大了氣流的擾動，增強(qiáng)了油氣的摻混，強(qiáng)化了燃油液滴的霧化效果。
[0019]2)本發(fā)明微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，結(jié)構(gòu)相對簡單，加工方便，具有廣闊應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0020]圖1:本發(fā)明較佳實(shí)施例的微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管
[0021]圖2:微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管局部放大圖
[0022]圖3:微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管剖視圖
[0023]圖中1-微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管壁面上孔的間距；
[0024]h_微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管壁面上孔的排間距。
【具體實(shí)施方式】
[0025]現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0026]如圖1所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，圖2中微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管局部放大圖是圖1中圓圈內(nèi)區(qū)域的局部放大圖，圖3為微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管的剖視圖。
[0027]此外，雖然圖中所示蒸發(fā)管為直管蒸發(fā)管，但微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管的形式也可以為L型或者T型，微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管的開孔方式既可以為圓形孔也可以為其它形式的孔.，圖1、2、3所示為直蒸發(fā)管圓形開孔方式。當(dāng)為圓形開孔方式時，我們限定孔的半徑變化范圍為0.2mm?2mm之間，孔間距的可選變化范圍為Imm?5mm之間，排間距h的可選變化范圍為3mm?18mm之間。
[0028]所謂霧化，就是將液體破碎分解成為小顆粒的過程。液體燃料通過霧化，加大了液體總的表面積，促進(jìn)了蒸發(fā)，從而加快了燃燒過程，提高了燃燒性能。霧化產(chǎn)生的液滴尺寸越小，液滴的總表面積越大，蒸發(fā)速率越快、燃燒速度越快。如直徑為Imm的煤油滴，在空氣中燃燒約需Is才能燒完;而當(dāng)其直徑減小到50μπι時，只需0.025s就可以燒完。良好的燃油霧化效果是先進(jìn)燃燒室的必要條件。
[0029]本發(fā)明的微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管明顯地加強(qiáng)了蒸發(fā)管內(nèi)氣流的擾動，強(qiáng)化了油氣摻混效果，提高了燃油的霧化效果。其次，燃油液滴的霧化效果變好也會對燃油液滴的蒸發(fā)效果產(chǎn)生有利的影響，因?yàn)橐旱蔚牧阶冃?，蒸發(fā)速率會變大，有利于燃油液滴的蒸發(fā)。燃燒室打孔式蒸發(fā)管在靠近蒸發(fā)管進(jìn)口處分布比較密集，在靠近蒸發(fā)管出口處分布比較稀疏，這樣布置開孔方式是因?yàn)樵谡舭l(fā)管進(jìn)口處燃油液滴較大，急需加強(qiáng)油氣摻混及擾動以強(qiáng)化霧化破碎效果，而隨著燃油霧化蒸發(fā)的進(jìn)行，越接近蒸發(fā)管出口處燃油液滴顆粒越小，數(shù)量也越多，此時如果保持之前的氣流擾動強(qiáng)度的話會增加燃油液滴的碰撞融合幾率使得霧化效果變差。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明專利可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明專利的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，其特征在于:微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管壁面做打孔處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，其特征在于:蒸發(fā)管的結(jié)構(gòu)形式可以為直管式蒸發(fā)管或L型蒸發(fā)管或T型蒸發(fā)管，蒸發(fā)管的直徑在5_?12_之間變化。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，其特征在于:蒸發(fā)管管壁開孔可以為圓形或菱形，圓孔的半徑變化范圍為0.2_?2mm之間，當(dāng)孔為菱形時則應(yīng)該保證菱形兩對角線長度在0.2mm?2mm之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，其特征在于:蒸發(fā)管管壁上開孔，該孔成排設(shè)置，所開孔排數(shù)為5?20排，在管蒸發(fā)管管壁所開的孔在排數(shù)超過一排時可以采取叉排或順排的排列方式，其排間距的可選變化范圍為3mm?18mm。在蒸發(fā)管軸向的同一位置處的孔具有相同的形狀和孔間距，在蒸發(fā)管管壁上不同排的孔可以有不同的形狀和間距，其孔間距的可選變化范圍為Imm?5mm之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，其特征在于:微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管在靠近蒸發(fā)管進(jìn)口處分布比較密集，在靠近蒸發(fā)管出口處分布比較稀疏。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種微微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管，其特征在于:蒸發(fā)管沿火焰筒后壁面周向分布的數(shù)量依火焰筒、蒸發(fā)管的結(jié)構(gòu)形式及流場的需要均勻分布2?32個。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管。該結(jié)構(gòu)可以有效提高燃油霧化、蒸發(fā)效果，微型燃燒室打孔式蒸發(fā)管通過在壁面打孔，明顯地加強(qiáng)了蒸發(fā)管內(nèi)氣流的擾動，強(qiáng)化了油氣的摻混，提高了燃油的霧化效果。其次，燃油液滴的霧化效果變好也會對燃油液滴的蒸發(fā)效果產(chǎn)生有利的影響，因?yàn)橐旱蔚牧阶冃。舭l(fā)速率會變大，這強(qiáng)化了燃油液滴的蒸發(fā)。燃燒室打孔式蒸發(fā)管在靠近蒸發(fā)管進(jìn)口處分布比較密集，在靠近蒸發(fā)管出口處分布比較稀疏，這樣布置使得蒸發(fā)管在保證前端霧化蒸發(fā)效果的同時減小了后端燃油液滴的碰撞融合幾率。
【IPC分類】F23R3/32
【公開號】CN105627365
【申請?zhí)枴緾N201610034297
【發(fā)明人】張群, 楊省喆, 黎超超, 李逸飛, 邢力, 汪玉明, 閆東博, 徐昕歆
【申請人】西北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月19日