燃油喷嘴主要性能参数的影响因素及调试技术

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1、燃油喷嘴主要性能参数的影响因素及调试技术InfluencingFactorandDebuggingTechnologyofMajorPerformanceParameterforFuelNozzle中航工业南方航空工业(集团)有限公司郑学著黄袖清陈艳芳蒋万里[摘要】燃油喷嘴是航空发动机燃烧室的一个主要元件．它的主要功用是按照发动机不同的工作状态，供给燃烧室合适数量的、具有良好雾化质量的燃油。喷嘴的供油量是保证发动机推力要求、影响燃烧效率和性能的一个主要指标。根据燃油喷嘴的不同结构，对影响发动机燃烧室性能的流量、喷雾锥

2、角和分布不均匀度等参数进行理论分析，并结合实际调试情况进行验证，解决了燃油喷嘴性能试验时流量、喷雾锥角和分布不均匀度调试困难的技术瓶颈，具有较大的指导意义和广阔的应用前景。关键词：燃油喷嘴流量喷雾锥角分布不均匀度【ABSTRACTlFuelnozzleisamajorcomponentofenginecombustionchamber,themainfunctionofwhichistosupplyfuelwithsuitablequantityandgoodatomiza—tionqualityaccordingw

3、ithdifferentworkingconditions．Thefuelsupplyisthekeyparameterwhichcouldensuretherequirementofenginethrustandaffecttheefficiencyofcombustionchamberandtheperformanceofengine．Inthispaper,thetheoreticalanalysisiscarriedoutfortheparametersofflow，nozzletaperandunevend

4、istributionwhichcanaffecttheperformancedebuggingofenginecombustionchamber，basedonthedifferentstructuresofa)00l号喷嘴fueInozzle．andtheanalysislSverifiedinaccordwithtest—ingresults．Thetechnologicalbottlenecksofdebuggingdifficultyofflow,nozzletaperandunevendistributi

5、onaresolvedinfuelnozzleperformancetesting．Thestudyre—suitshavesignificantguidancefunctionandwideapplica·tionprospects．Keywords：FuelnozzleFlowSprayAngleUn-evenDistribution燃油喷嘴有单油路和双油路、直流式和离心式、机械组合式和焊接式等多种结构，本文重点介绍单油路离心式喷嘴。以3种发动机喷嘴为例(如图1所示)，工作时，来自总管的燃油经支管进入壳体，经油滤

6、(滤网)过滤后进人喷嘴壳体的通道，然后经涡流器(涡流片)、喷口组成的雾化组件，最后由喷口喷出。喷口和涡流器(涡流片)是燃油喷嘴的核心零件。燃油喷嘴包括流量、喷雾锥角和分布不均匀度3个主要性能参数。1．1燃油喷嘴流量的影响因素1．1．1几何特性对流量的影响基本假设：l越d喷由i；c器(b)002号喷嘴图1发动机喷嘴实例Fig．1Examplesofenginenozzle)03号喷嘴2014年第22期·航审制造技术155测试与控制TEsTANDc。NTR。。(1)燃油为理想流体；(2)不考虑摩擦；(3)零件质量符合设计

7、图纸要求。由伯努力方程、动量矩守恒定律、连续方程以及做旋转运动的燃油质点上径向力的平衡关系，可得通过喷口的燃油容积流量为：a=肚：ff29AP／p，(1)式中，p为燃油容积流量；∥为流量系数；A：为喷口中一C,：fL面积(竹r：)；P为燃油密度；g为重力加速度；△P为燃油压差。且有：上一—L+!r¨／12FX。(1一船2，L二7式中，K为离心式喷嘴流量的几何特性系数，且K=A；／也．A：(爿。为进油通道总面积，彳．为涡流室面积1T月2)；Ⅳ为中心孑L中空气涡面积与中心孑L面积之比，且X=a：／,4：(a：为空气涡面积

8、)。因此，从理论上看，流量系数口仅为喷嘴流量几何特性系数K的函数，如图2所示。1．0≮．0．8乓0．6巅0．4憔埘0．2憋0()1040^081．01．二l41．6820(w／4)K图2流■系数及空气涡尺寸随流量几何特性系数的变化Fig．2Varitionofflowcoefficiontandsizeofaireddywithflowgeom