通，副燃油供应管路与副油路通道2联通。
[0032]内筒体102的空腔构成一级气流通道3，该气流通道包括横截面积逐渐缩小的进口段和横截面积基本保持不变的出口段，并且在该一级气流通道3的进口段的第一端设置有一级气路旋流器6 ;外筒体101和内筒体102之间的空腔部分构成二级气流通道4，并且在该二级气流通道4靠近内筒体102的第二端(图中显示为右端)的位置上设有二级气路旋流器7。
[0033]本发明的空气雾化喷嘴还包括一导风罩104，该导风罩104同轴套设在外筒体101的第二端(图中显示为右端)，该导风罩104包括横截面积基本保持不变的进口段和横截面积逐渐缩小的出口段，该导风罩104的出口段基本完全处于外筒体101的第二端的外侧，夕卜筒体101和导风罩104之间的空腔部分构成三级气流通道5，并且在该三级气流通道5中设有三级气路旋流器8。
[0034]如图1、3所示，在外筒体101的靠近其第一端(图中显示为左端)的位置处沿周向开设若干径向矩形进气孔11，主油路通道I在该位置处呈现为若干周向分布的扇形燃料通道，这些径向矩形进气孔与扇形燃料通道间隔布置。
[0035]一级、三级气流通道的气流以轴向直接进入喷嘴，二级气流通道的气流通过径向进气孔进入喷嘴。
[0036]优选地，一级、二级、三级气路旋流器均为轴向旋流叶片。
[0037]优选地，主燃油供应管路通过若干扇形燃料通道与主油路通道联通。。
[0038]优选地，主、副油路燃料喷射孔均设置为多排，且多排燃料喷射孔顺排或叉排布置。
[0039]优选地，一级、三级气路旋流器的旋流叶片的旋转方向相同并与二级气路旋流器的旋流叶片旋转方向相反。
[0040]优选地，一级气路旋流器旋流数范围为0.6?1.0。
[0041]优选地，径向进气孔为径向矩形进气孔，相邻两径向矩形进气孔周向夹角范围为α = 30° ?120。。
[0042]优选地，主、副油路燃料喷射孔直径范围为d = 0.5mm?1.0mm。
[0043]优选地，主、副油路燃料喷射孔排数为I?5。
[0044]优选地，主、副油路燃料喷射孔周向夹角范围为β =5°?30°。
[0045]优选地，二级气路旋流器旋流数范围为1.0?1.2。
[0046]优选地，三级气路旋流器旋流数范围为1.2?1.5。
[0047]本发明的双油路三气路多旋流空气雾化喷嘴结构，其工作原理是:一级、三级空气沿轴向直接进入一级、三级气路，二级空气从位于外筒体并沿周向以一定夹角均匀布置的径向矩形进气孔进入二级气路。主、副燃油分别从主、副燃油供应管路进入喷嘴主、副油路，然后分别从在主、副油路内壁面末端沿周向以一定夹角均匀布置的小孔喷入二级、一级气路，在二级空气和一级空气横向剪切力的作用下主、副路燃油雾化为比较小的液体颗粒。当主、副路燃油颗粒从二级、一级气路流出后，其会分别在旋向相反的三级与二级空气、二级与一级空气相互作用下进一步雾化，形成更细的雾化颗粒。
[0048]减小燃油雾化直径，可以使燃烧室内油气混合更加均匀，避免局部高温区的产生，进而有效降低燃烧室NOx排放，提高燃烧室燃烧效率。
[0049]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的范围之内。
【主权项】
1.一种双油路三气路多旋流空气雾化喷嘴结构，所述空气雾化喷嘴包括喷嘴本体，其特征在于， 所述喷嘴本体为双层筒体结构，包括带有环形夹层的外筒体和带有环形夹层的内筒体，所述外筒体的环形夹层构成主油路通道，所述内筒体的环形夹层构成副油路通道，所述外筒体和内筒体在沿轴向的第一端基本平齐，所述内筒体沿轴向的第二端短于所述外筒体沿轴向的第二端；在所述外筒体的靠近其第二端的内壁上沿周向开设至少一排主油路燃料喷射孔，所述主油路燃料喷射孔与所述主油路通道联通；在所述内筒体的靠近其第二端的内壁上沿周向开设至少一排副油路燃料喷射孔，所述副油路燃料喷射孔与所述副油路通道联通； 在所述喷嘴本体的沿轴向的第一端的侧壁上设置有液态燃料供油管，该供油管为双层管路结构，包括同轴布置的内管路和外管路，所述外管路构成主燃油供应管路，所述内管路构成副燃油供应管路，且所述主燃油供应管路与所述主油路通道联通，所述副燃油供应管路与所述副油路通道联通； 所述内筒体的空腔构成一级气流通道，该气流通道包括横截面积逐渐缩小的进口段和横截面积基本保持不变的出口段，并且在该一级气流通道的进口段的第一端设置有一级气路旋流器；所述外筒体和内筒体之间的空腔部分构成二级气流通道，并且在该二级气流通道靠近所述内筒体的第二端的位置上设有二级气路旋流器；所述空气雾化喷嘴还包括一导风罩，该导风罩同轴套设在所述外筒体的第二端，该导风罩包括横截面积基本保持不变的进口段和横截面积逐渐缩小的出口段，该导风罩的出口段基本完全处于所述外筒体的第二端的外侧，所述外筒体和导风罩之间的空腔部分构成三级气流通道，并且在该三级气流通道中设有三级气路旋流器； 在所述外筒体的靠近其第一端的位置处沿周向开设若干径向进气孔，所述主油路通道在该位置处呈现为若干周向分布的扇形燃料通道，这些径向进气孔与扇形燃料通道间隔布置； 所述一级、三级气流通道的气流以轴向直接进入喷嘴，所述二级气流通道的气流通过所述径向进气孔进入喷嘴。2.根据权利要求1所述的空气雾化喷嘴结构，其特征在于，所述一级、二级、三级气路旋流器均为轴向旋流叶片。3.根据上述权利要求所述的空气雾化喷嘴结构，其特征在于，所述主燃油供应管路通过所述若干扇形燃料通道与所述主油路通道联通。4.根据上述权利要求所述的空气雾化喷嘴结构，其特征在于，所述主、副油路燃料喷射孔均设置为多排，且多排燃料喷射孔顺排或叉排布置。5.根据上述权利要求所述的空气雾化喷嘴结构，其特征在于，所述一级、三级气路旋流器的旋流叶片的旋转方向相同并与二级气路旋流器的旋流叶片旋转方向相反。6.根据上述权利要求所述的空气雾化喷嘴结构，其特征在于，所述一级气路旋流器旋流数范围为0.6?1.0。7.根据上述权利要求所述的空气雾化喷嘴结构，其特征在于，所述径向进气孔为径向矩形进气孔，相邻两所述径向矩形进气孔周向夹角范围为α =30°?120°。8.根据上述权利要求所述的空气雾化喷嘴结构，其特征在于，所述主、副油路燃料喷射孔直径范围为d = 0.5謹?1.Ctam09.根据上述权利要求所述的空气雾化喷嘴结构，其特征在于，所述主、副油路燃料喷射孔排数为I?5。10.根据上述权利要求所述的空气雾化喷嘴结构，其特征在于，所述主、副油路燃料喷射孔周向夹角范围为β =5°?30°。
【专利摘要】本发明涉及一种双油路三气路多旋流空气雾化喷嘴结构。本发明涉及一种空气雾化喷嘴结构，用以减小液体燃料的雾化直径，提高燃烧室燃烧效率，一级、二级、三级气路设置有轴向旋流叶片；燃油管路主油路通过多个扇形燃料流道与喷嘴主油路联通，燃油管路副油路与喷嘴副油路联通；喷嘴副油路位于一级和二级气路之间，喷嘴主油路位于二级和三级气路之间；喷嘴主、副油路末端内壁面开有多排燃料喷射孔，燃料喷射孔采用顺排或叉排布置；一级、三级气路旋流叶片的旋转方向相同并与二级气路旋流叶片旋转方向相反；一级、三级气路的气流以轴向直接进入喷嘴一级、三级气路，二级气路的气流通过在空气雾化喷嘴外壁面沿周向以一定角度均匀布置的径向矩形进气孔进入二级气路。
【IPC分类】F23K5/14, F23R3/38
【公开号】CN105042638
【申请号】CN201510359495
【发明人】胡斌, 赵庆军, 孙小磊, 崔伟伟, 徐建中
【申请人】中国科学院工程热物理研究所
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月25日