一种强化雾化效果的蒸发管装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于燃气涡轮发动机领域，具体涉及一种可以有效强化气流扰动并能有效改善燃烧室燃油液滴雾化蒸发效果的蒸发管装置和由该蒸发管组成的火焰筒及微型燃气轮机燃烧室。
【背景技术】
[0002]早在上世纪60年代，美国就研制出了战斧式巡航导弹的先驱机型一一微型涡喷发动机WR2-1，美国对MTE(Micro Turbine Engine，简称MTE)的研究是最早的，也取得了丰硕的成果，经过近几十年的发展，美国的微型发动机在技术上处于领先地位，微型燃烧室已应用于微型发动机产品中，但多为军方产品，所以公布的资料很少。美国之所以，这么早地发展微型涡喷发动机是因为微型飞行器有体积小、隐蔽性好、重量轻、成本低、携带方便、操作简单等突出特点，在军事领域和民用领域，都都展现出了十分诱人的应用前景。所以作为微型飞行器的动力装置，微型发动机及其相关技术的研究都得到了重视，而燃烧室是发动机的心脏，微型发动机的发展离不开微型燃烧室的发展。
[0003]众所周知液体燃料在空气中燃烧，首先进行雾化蒸发，然后再进行燃烧。因此，燃烧的效率及速度在某种程度上取决于燃油的雾化蒸发效果。为了提高燃油的燃烧效率及速度就必须要提高燃油雾化蒸发效果。而提高燃油蒸发速度的非常重要的方法就是加强气流扰动，强化油气掺混。
[0004]现代的微型发动机燃烧室一般都对蒸发管内的燃油雾化蒸发效果要求比较严格，但是传统的蒸发管结构因其雾化蒸发效果差等因素难以满足现代微型发动机燃烧室对燃油雾化蒸发效果的要求，而这种强化雾化效果的蒸发管装置则可以有效地解决这个问题，此外，这种强化雾化效果的蒸发管装置，因为加强了对气流的扰动，所以也会使发动机的启动状况有所改善，而且其结构简单，加工方便，因此具有广阔的应用前景。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提出一种新型可以有效改善燃油液滴雾化效果的蒸发管装置和由该蒸发管组成的火焰筒及微型燃气轮机燃烧室。与现有技术相比，本发明的优点是相对于其它蒸发管结构，本结构能有效提升燃油的雾化蒸发效果，并在一定程度下改善蒸发管式燃烧室启动难的状况，且结构设计简单。
[0006]技术方案
[0007]本发明的目的在于提供一种强化雾化效果的蒸发管装置。
[0008]本发明的目的是这样实现的:
[0009]—种强化雾化效果的蒸发管装置，所述强化雾化效果的蒸发管装置，其内壁面上加有菱形凸台，所述波浪式蒸发管沿周向均布固定在火焰筒上。
[0010]本发明的一种强化雾化效果的蒸发管装置，通过蒸发管内壁面上凹凸不平的菱形凸台结构，加强了气流的扰动，强化了油气掺混，有利于提升蒸发管内燃油液滴的雾化效果，此外，凸台采用菱形结构是因为这样可以在强化雾化蒸发效果的前提下有效降低蒸发管内的流阻损失。
[0011]作为本发明的推荐实施方式:所述一种强化雾化效果的蒸发管装置内壁面加装凸台结构，蒸发管内壁凸台应为菱形。
[0012]所述蒸发管内壁上加装凸台，该凸台成排设置，所设凸台排数为5?16排，在蒸发管内壁所加装的凸台结构在排数超过一排时可以采取叉排或顺排的排列方式，其排间距的可选变化范围为Imm?15mm。在蒸发管轴向的同一位置处的凸台具有相同的间距，其凸台间距的可选变化范围为Imm?5mm之间。
[0013]所述菱形凸台应该保证菱形两对角线长度在Imm?5mm之间，且菱形较长的那条对角线与蒸发管轴线相平行，菱形凸台的高度应在0.3mm?2mm之间。
[0014]相对于现有技术，本发明具有如下有益效果:
[0015]I)本发明一种强化雾化效果的蒸发管装置，通过改变蒸发管内壁面的结构，增大了气流的扰动，强化了油气掺混，有利于提升燃油液滴的雾化效果，并在一定程度下改善蒸发管式燃烧室启动难的状况。
[0016]2)本发明一种强化雾化效果的蒸发管装置，结构相对简单，加工方便，具有广阔应用前景。
【附图说明】
[0017]图1:本发明较佳实施例的强化雾化效果的蒸发管装置
[0018]图2:强化雾化效果的蒸发管装置横向剖切图
[0019]图3:强化雾化效果的蒸发管装置局部放大图
[0020]图4:强化雾化效果的蒸发管装置纵向剖切图
【具体实施方式】
[0021]现结合附图对本发明作进一步描述:
[0022]如图1所示为本发明较佳实施例的强化雾化效果的蒸发管装置，图2为强化雾化效果的蒸发管装置横向剖切图由图1蒸发管装置沿其轴线方向剖切所得，图3为强化雾化效果的蒸发管装置局部放大图由图2圆圈内结构放大所得，图4为图1中蒸发管装置沿垂直于轴线方向剖切所得。
[0023]此外，一种强化雾化效果的蒸发管装置，其蒸发管的形式也可以为L型或者T型，蒸发管内壁所加装的凸台结构在排数超过一排时可以采取叉排或顺排的排列方式，图中所列排列方式为顺排，其次在加装菱形凸台时应保证菱形较长的那条对角线与蒸发管轴线相平行。
[0024]液体燃料通过雾化，加大了液体总的表面积，促进了蒸发，从而加快了燃烧过程，提高了燃烧性能。此外，雾化的细度和液滴的尺寸分布对点火的影响很大。研究表明，最小点火能量与液雾平均直径的4.5次方成正比。因此，雾化性能的好坏，不仅仅影响燃烧室性能，还对点火性能、燃烧室寿命有重要的影响。
[0025]本发明的一种强化雾化效果的蒸发管装置明显地加强了蒸发管内气流的扰动，强化了油气掺混效果，提高了燃油的雾化效果。其次，燃油液滴的雾化效果变好也会对燃油液滴的蒸发效果产生有利的影响，因为液滴的粒径变小，蒸发速率会变大，有利于燃油液滴的蒸发。在蒸发管内壁面加装菱形凸台，并使菱形较长的那条对角线与蒸发管轴线相平行，这样就使得在强化雾化蒸发效果的前提下有效降低了蒸发管内的流阻损失。
[0026]以上所述仅为本发明的优选实施例，本发明专利可以有各种更改和变化。凡在本发明专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种强化雾化效果的蒸发管装置，其特征在于:强化雾化效果的蒸发管装置内壁面做加菱形凸台处理。2.根据权利要求1所述的一种强化雾化效果的蒸发管装置，其特征在于:蒸发管的结构形式可以为直管式蒸发管或L型蒸发管或T型蒸发管，蒸发管的直径在5_?12_之间变化。3.根据权利要求1或2所述的一种强化雾化效果的蒸发管装置，其特征在于:所述菱形凸台应该保证菱形两对角线长度在Imm?5mm之间，且菱形较长的那条对角线与蒸发管轴线相平行，菱形凸台的高度应在0.3mm?2mm之间。4.根据权利要求1或2所述的一种强化雾化效果的蒸发管装置，其特征在于:所述蒸发管内壁上加装凸台，该凸台成排设置，所设凸台排数为5?16排，在蒸发管内壁所加装的凸台结构在排数超过一排时可以采取叉排或顺排的排列方式，其排间距的可选变化范围为Imm?15mm。在蒸发管轴向的同一位置处的凸台具有相同的间距，其凸台间距的可选变化范围为Imm?5mm之间。
【专利摘要】本发明提供了一种强化雾化效果的蒸发管装置。该结构可以有效提高燃油雾化、蒸发效果，该蒸发管装置内壁面加装菱形凸台，明显地加强了蒸发管内气流的扰动，强化了油气掺混，提高了雾化的效果。其次，在蒸发管内壁面加装菱形凸台时使菱形较长的那条对角线与蒸发管轴线相平行，这样就使得在强化雾化蒸发效果的前提下有效降低了蒸发管内的流阻损失，有助于提升微型发动机的整体性能。
【IPC分类】F23R3/32
【公开号】CN105546582
【申请号】CN201610035952
【发明人】张群, 杨省喆, 黎超超, 李逸飞, 邢力, 汪玉明, 闫东博
【申请人】西北工业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月19日