離心噴嘴

離心噴嘴是使燃油在油壓作用下經(jīng)過(guò)噴嘴切向孔進(jìn)入旋流室，由噴口噴出進(jìn)入燃燒室的噴嘴。燃料在離心力作用下在噴嘴出口形成錐形薄膜，破碎后產(chǎn)生較細(xì)的油珠。

中文名稱

離心噴嘴

英文名稱

swirl injector

定　　義

使燃油在油壓作用下經(jīng)過(guò)噴嘴切向孔進(jìn)入旋流室，由噴口噴出進(jìn)入燃燒室的噴嘴。燃料在離心力作用下在噴嘴出口形成錐形薄膜，破碎后產(chǎn)生較細(xì)的油珠。

應(yīng)用學(xué)科

航空科技（一級(jí)學(xué)科），推進(jìn)技術(shù)與航空動(dòng)力裝置（二級(jí)學(xué)科）

本項(xiàng)目主要針對(duì)水平管降膜蒸發(fā)器廣泛采用的離心布液噴嘴噴淋過(guò)程機(jī)理進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究離心布液噴嘴結(jié)構(gòu)流道中氣液兩相流動(dòng)動(dòng)力學(xué)特性和結(jié)構(gòu)流道對(duì)連續(xù)相流體離散破碎及噴淋特性的作用機(jī)制，主要開(kāi)展了如下工作： 首先，對(duì)離心噴嘴內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了可視化實(shí)驗(yàn)。根據(jù)流體在旋流室填充程度和空氣流場(chǎng)區(qū)域規(guī)則程度的不同，對(duì)流體填充噴嘴過(guò)程的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了四種流態(tài)劃分，并分析了形成機(jī)理；對(duì)液膜破碎過(guò)程進(jìn)行了觀測(cè)，根據(jù)液膜形態(tài)的不同，把低入口壓力下噴嘴液膜破碎過(guò)程分為傘狀液膜、破碎孔、液膜撕裂三個(gè)階段，明確了三個(gè)階段的轉(zhuǎn)換過(guò)程。 其次，進(jìn)行了不同結(jié)構(gòu)離心噴嘴性能以及噴淋錐角和噴淋密度等噴淋特性的實(shí)驗(yàn)研究。噴嘴入口流量和噴淋錐角均隨著入口壓力增大而增加，其中入口流量呈現(xiàn)非線性增加，而噴淋錐角先增大后不變，即當(dāng)噴嘴入口壓力大于某一臨界值后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，其角度不再發(fā)生變化，與噴嘴出口擴(kuò)張角一致。在不同的入口壓力下，噴嘴噴淋區(qū)域均具有較好的對(duì)稱性，噴淋區(qū)域直徑則先增大后不變，與噴淋錐角的變化規(guī)律一致。另外，明確了不同壓力和噴淋高度下，噴嘴噴淋區(qū)域的變化趨勢(shì)。 然后，進(jìn)行了離心噴嘴的內(nèi)部填充和穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程的數(shù)值模擬，明確了內(nèi)部填充過(guò)程的流動(dòng)形態(tài)，并對(duì)不同結(jié)構(gòu)的噴嘴穩(wěn)定流動(dòng)的流場(chǎng)特性進(jìn)行了分析對(duì)比，由于噴嘴的單側(cè)入口使得頂部無(wú)特殊結(jié)構(gòu)的噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)及氣液分布呈現(xiàn)嚴(yán)重的不對(duì)稱性，可以通過(guò)在頂部加入導(dǎo)流結(jié)構(gòu)來(lái)緩解，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)的動(dòng)能和液相流場(chǎng)沒(méi)有顯著的影響，但會(huì)加強(qiáng)內(nèi)部流場(chǎng)的擾動(dòng)，氣相湍流情況加劇，空氣芯扭曲現(xiàn)象加劇，從而改善噴嘴流場(chǎng)和空氣芯位置的不對(duì)稱性，扭曲程度越大的噴嘴，更利于氣液兩相的摻混，流出液相的對(duì)稱性越好，噴嘴工作的穩(wěn)定性和可靠度越強(qiáng)。 最后，分析了頂部圓臺(tái)結(jié)構(gòu)離心噴嘴旋流室高度、入口直徑、圓臺(tái)直徑、圓臺(tái)高度、出口擴(kuò)散角、出口直徑、出口直管段長(zhǎng)度等幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于噴淋特性和噴淋密度的影響規(guī)律。 2100433B