本文關(guān)鍵詞：耐高溫燃油霧化噴嘴工作特性研究

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【摘要】：隨著航空發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展,燃燒室進口溫度、溫升等性能要求不斷提高,燃油噴嘴的噴油桿、噴嘴體長期暴露于高溫氣流中,使得燃油噴嘴噴油桿油道內(nèi)的油溫和噴嘴體端面溫度不斷增加,這些可能會導(dǎo)致燃油在噴嘴內(nèi)沉積、結(jié)焦,附在內(nèi)壁上堵塞流道,嚴(yán)重時會局部堵塞噴口,阻擋噴霧錐形成,導(dǎo)致噴油霧化質(zhì)量急劇惡化。本文針對高溫升燃燒室供油技術(shù)需求,采用數(shù)值模擬和試驗的方法,開展耐高溫燃油霧化噴嘴工作特性研究,設(shè)計、加工了耐高溫燃油霧化噴嘴,探討進氣溫度、進氣速度、供油壓力和油道尺寸等參數(shù)影響燃油管路及噴嘴流動和換熱特性變化規(guī)律,探索耐高溫燃油霧化噴嘴熱防護技術(shù),采用相位多普勒粒子分析儀(PDPA)和馬爾文粒度分析儀試驗研究了耐高溫燃油霧化噴嘴的霧化特性,并將耐高溫燃油霧化噴嘴安裝在直流燃燒室上進行點火試驗,研究不同進氣速度、當(dāng)量油氣比及隔熱屏尺寸等參數(shù)影響燃燒室出口溫度分布和噴油桿內(nèi)燃油溫度等特性。獲得大量結(jié)果,具體如下:(1)針對高溫升燃燒室結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求,設(shè)計和加工了耐高溫燃油霧化噴嘴,主要包括隔熱屏、噴油桿、離心噴嘴本體、吹除積碳縫槽等。(2)建立耐高溫燃油噴嘴噴油桿換熱特性計算模型,探討了進氣溫度、進氣速度、油道尺寸、隔熱屏方案、布置方式等影響噴油桿和油道內(nèi)燃油溫度特性,獲得了燃油管路及噴嘴流動和換熱特性變化規(guī)律,增大油道尺寸有利于降低噴油桿濕壁溫度和出口燃油溫度。(3)建立噴油桿熱防護試驗系統(tǒng),包括燃?xì)饧訙仄�、直流燃燒室機匣、噴油桿熱防護試驗件、測溫系統(tǒng)等,探討進氣溫度、進氣速度、油道尺寸、隔熱屏方案、布置方式等影響噴油桿和油道內(nèi)燃油溫度特性,并對比分析數(shù)值計算結(jié)果,驗證計算方法和結(jié)果可靠。(4)建立了噴嘴簡化計算模型,探討不同供油壓力下噴嘴內(nèi)的流動規(guī)律、出口油膜形狀和破碎規(guī)律以及出口燃油流動速度特性。建立了噴嘴霧化特性試驗系統(tǒng),進行了噴嘴流量測量,采用PDPA和馬爾文粒度分析儀研究了離心噴嘴霧化粒徑、N值(粒徑分布指數(shù))、體積分?jǐn)?shù)等霧化特性,隨著供油壓力增加,霧化質(zhì)量明顯提高。(5)建立了直流燃燒室試驗平臺,進行耐高溫燃油噴嘴點火試驗,改變?nèi)紵疫M口進氣速度、當(dāng)量油氣比及噴油桿隔熱屏尺寸,研究燃燒室溫升、出口溫度分布、噴油桿內(nèi)燃油溫度等變化規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V231.2

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號：1233510