一种低结焦量的航空发动机用雾化喷头的制作方法

本实用新型属于航空发动机技术领域，具体涉及一种低结焦量的航空发动机用雾化喷头。

背景技术：

燃烧室是航空发动机中的重要组成部件，在燃烧室中燃料中含有的化学能通过燃烧化学反应转变成热能，形成高温燃烧产物，来推动涡轮做功，从而将热能转变为机械能，雾化喷头是燃烧室中的重要部件，用于将燃料雾化，并与空气混合，雾化分散效果越好、雾化粒度越均匀，越有利于颗粒的混合，而航空发动机用的燃油是一种吸热性碳氢燃料，有多种碳氢化合物组成，成分复杂，一旦温度上升，燃油内部会同时发生热裂解以及热氧化反应，最终生成结焦沉积物，简称结焦，出现结焦的主要因素就是温度，长时间高温下工作会使雾化喷头处的温度很高，进而产生结焦，将雾化喷头堵住，影响使用效果，甚至产生事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种低结焦量的航空发动机用雾化喷头，在减少结焦量的同时，减小高温对雾化喷头的影响，延长使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术效果：

一种低结焦量的航空发动机用雾化喷头，包括壳体以及位于壳体中的二级旋流器、隔热层、风幕管，所述隔热层覆盖在壳体外，隔热层有三层，从内到外依次是隔热材料层、分隔层、真空层，所述真空层中穿插有若干分隔棒，分隔棒彼此交叉成网格，分隔棒的截面高度与真空层的厚度相同，分隔棒组成的网格将真空层分成若干独立的真空气腔；所述风幕管安装在靠近喷头的位置，风幕管有多个，其中一个风幕管的风幕的倾斜角度与喷口液膜喷出角度相同，并靠近喷口产生的液膜，使得液膜靠近风幕而增大雾化面积。

进一步地，所述分隔层是真空的，利用真空隔热。

进一步地，所述分隔棒是空心长棒，且空心部分是真空的。

本实用新型至少具有以下有益效果：

（1）真空的隔热层配合真空层，保证隔热效果，即使真空层内的其中一个气腔损坏也不会影响整体的隔热效果。

（2）雾化喷头以及固定雾化喷头的壳体均设置有隔热层，避免燃烧室的高温将油路中的燃油加热而在油路中结焦。

（3）两级风幕管通过流动的气流对雾化喷头降温，同时二级风幕管形成的风幕靠近液膜，使得液膜靠近二级风幕，增大雾化范围。

（4）采用碳纤维增强碳化硅复合材料作为外壳以及支撑材料，长期高温使用中不变形，且相比于传统材料质量更轻。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本实用新型的结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

1-壳体，21-分隔棒，22-真空层，23-隔热材料层，31-主油路，32-副油路，33-接管嘴，34-旋流器，41-一级风幕管，42-二级风幕管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明；除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式；如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系；应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

实施例

如图1所示的是一种低结焦量的航空发动机用雾化喷头，包括壳体1、隔热层、风幕管，壳体1中设置有油路以及旋流器34，通过旋流器34形成雾化液滴，壳体1对油路起到一定保护作用，隔热层覆盖在壳体1外，减少壳体1受到燃烧室的热辐射，避免油路中燃油在未喷出时被加热，减少因为燃油过热而结焦的情况，风幕管靠近雾化喷头，对雾化喷头降温，同时形成靠近雾化液滴的风幕，使液滴向风幕方向靠近，增大雾化范围。

所述壳体1可看做由两根成一定夹角的空心管连通而成的管道，如图1所示，壳体1内固定有油路，壳体1靠近燃烧室的一端固定有旋流器34，旋流器34是由两个旋流器组成的二级旋流器，两个旋流器底部均设置有喷口，用于燃油的喷出，其中主旋流器位于副旋流器之中，二者轴线重合，如图1所示，主旋流器、副旋流器分别与不同的两根油路连通，即：主油路31、副油路32，燃油可通过油路进入旋流器34之中，依靠燃油压力使得燃油在旋流器34中高速旋转，离开喷口后，在离心力的作用下形成薄层液膜，随后液膜被撕扯成液滴，从而将燃油雾化，二级旋流器34本身有两个喷口，因而能够产生两层液膜，两层液膜的旋转方向相反，增加了相互之间的扰动速度，加快液膜破裂，出油量更大、雾化效果更好；两根油路与壳体1上的接管嘴33连通，接管嘴33用于与燃油管道的连接，向主油路31、副油路32提供燃油，壳体1对油路有一定的保护作用，能够抵挡一定的冲击，避免油路因轻微磕碰损伤。

值得说明的是：为实现更好的使用效果，壳体1内部密封，且为真空，真空能够减少壳体1中的油路受到燃烧室的热量，避免燃油在油路中结焦。

隔热层覆盖在壳体1外，将壳体1与燃烧室隔离开，避免壳体1受到过多的热量，因为如果壳体1受热，就会使油路中还未喷出的燃油受热，燃油受热后容易结焦，因此会堵塞油路，或是堵塞喷口，影响雾化效果，所以需要通过隔热层来将其隔离，避免受到高温影响，隔热层有三层，从内到外依次是隔热材料层23、分隔层、真空层22，隔热材料层23紧贴壳体1，隔热材料层23与真空层22之间设置有分隔层，分隔层中抽真空，利用真空降低热量的传导，真空层22中安装有若干分隔棒21，分隔棒21彼此交叉成网格，交叉点的位置连通，使得分隔棒21组成的分隔网厚度一致，分隔网的厚度与真空层22的厚度相同，因此真空层22被分成若干独立的真空气腔，由于每个气腔独立，所以即使隔热层的某个部分发生漏气也不会影响真空层22其余部分的真空度，而不会使隔热层整体失效，因此使用寿命更长，同时，分隔网在真空层22中，还起到加强筋的作用，当外力作用在隔热层外壁，冲击力会被分隔网吸收并且转移，使得隔离网的抗冲击性能更好。

值得注意的是，分隔棒21是空心长棒，且空心部分是真空的，在本实施例中使用的是截面形状为矩形的长棒。

雾化喷头靠近喷口出设置有风幕管，风幕管环绕喷口设置，风幕管有两根，分别是一级风幕管41、二级风幕管42，风幕管与外界的气管连接，出风口是一道长条形通槽，随着气体的输入，风幕管中的压力增大，使得气流通过出风口流出，形成风幕；如图1所示，一级风幕管41靠近隔热层，向喷口方向释放气流，如图1中箭头所示，一级风幕管41形成的风幕会靠近喷头并向外扩散，将喷头附近未被隔热层覆盖位置的热量带走，二级风幕管42靠近喷口；喷口喷出的燃油在分裂成液滴之前是液膜，如图1中虚线所示，二级风幕管42产生的风幕如图1中箭头所示，二级风幕管42产生的风幕吹出角度与液膜角度相同，且靠近液膜，由于风幕的速度大于液膜喷出的速度，根据流体力学原理，风幕处的静压力较小，因此液膜会向着风幕的方向靠近，从而增大了雾化范围。

作为一种优选实施例，隔热层、分隔棒、壳体、旋流器的材质均为碳纤维增强碳化硅复合材料。

在本实施例中，二级旋流器是成熟的现有技术，因此不作详细说明。