一种耐低温低流阻喷水雾化喷杆的制作方法

本实用新型涉及喷杆设计技术领域，具体涉及一种耐低温低流阻喷水雾化喷杆。

背景技术：

发动机结冰试验在低温气候条件下开展，开展发动机防冰(结冰)试验可以有效验证航空发动机防冰系统的可靠性，较成熟的技术手段是在发动机进气流道内布置喷水雾化喷杆，喷杆上安装空气雾化喷嘴，通过喷杆向进气流道内喷射一定流量和一定粒径的雾化介质(水)来模拟结冰环境条件，喷杆的主要功能是保证不同结冰条件下水的雾化粒径、流量控制和均匀性控制，保证在低温环境条件下使用的可靠性和可维护性。并且现有喷杆流阻较大，对发动机进气流场产生不利影响，现有的喷水雾化喷杆不能满足技术要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种耐低温低流阻喷水雾化喷杆，以解决上述至少一种技术问题。

本实用新型的技术方案是:

一种耐低温低流阻喷水雾化喷杆,包括：

U形管体，U形管体的腔体内轴向设置有供水管，U形管体的开口侧面通过第一支撑板密封，并且支撑板的宽度大于U形管体的开口宽度，密封后形成突出的边沿；

多个供气分配管，沿轴向均匀且垂直设置在支撑板上，供气分配管的内腔和U形管体内腔连通；

供水分配管，沿轴向设置在供气分配管腔体内，供水分配管的一端与供水管连通；

喷嘴安装座，呈圆柱状，安装在供气分配管的端口上，喷嘴安装座的圆柱体轴心位置轴向设置有通水管道，通水管道与供水分配管连通，在通水管道的周围设置有多条通气管道，通气管道与供气分配管的内腔连通；

空气雾化喷嘴，空气雾化喷嘴与喷嘴安装座密封连接；

翼型壳体，翼型壳体包覆在U形管体和全部供水分配管的外部，通过所述支撑板固定在U形管体上，U形管体的开口朝向翼型壳体的尾部，并且与U 形管体的侧壁之间有一定间隙，支撑板将翼型壳体的内腔分为头部空气流通腔和尾部空气流通腔,头部空气流通腔和尾部空气流通腔在翼型壳体第一端连通，翼型壳体第二端的头部空气流通腔连接有外部进气管道，翼型壳体第二端的尾部空气流通腔连接有外部排气管道。

优选地，翼型壳体的外形采用NECE四位数字低速翼型作为基础截面形状，根据翼型的型面坐标加工成型，能够减小流阻的翼型。

优选地，还包括设置在翼型壳体第一端的左分配器和翼型壳体第二端的右分配器，左分配器为设置有通气孔和通水孔的柱体，左分配器的通水孔连接外部供水管和供水管，左分配器的通气孔与U形管体的内腔连通；

右分配器为设置有通水孔和三个通气孔的柱体，右分配器的通水孔连接供水管，右分配器的第一个通气连接U形管体的腔体用于排出气体，右分配器的第二个通气连接翼型壳体的头部空气流通腔，右分配器的第三个通气连接翼型壳体的尾部空气流通腔，左分配器和右分配器还用于述喷水雾化喷杆固定在发动机进气流道的侧壁上。

优选地，U形管体的腔体内轴向还设置有空气测压管，空气测压管与外部压力测量元件连接测试U形管体的腔体内的气压值。

优选地，供水管和空气测压管通过多块第二支撑板固定在U形管体的腔体内。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的耐低温低流阻喷水雾化喷杆，通过将供水管路完全设置供气通道内部，形成气包水结构，依靠供气通道的暖气流对供水管路进行保温，并进一步通过在翼型壳体和用于通气的U形管体之间形成空气流通腔，利用外部气源单独对该腔体内部提供保温气流，进一步保证通水管道在低温情况下不结冰，并且翼型壳体的外形呈能够减小流阻的翼型，能够减小对发动机进气流场的影响。

附图说明

图1是本实用新型耐低温低流阻喷水雾化喷杆安装示意图；

图2是本实用新型耐低温低流阻喷水雾化喷杆供气分配管部分的剖视图；

图3是本实用新型耐低温低流阻喷水雾化喷杆的左视图；

图4是本实用新型耐低温低流阻喷水雾化喷杆的喷嘴安装座示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

本实用新型耐低温低流阻喷水雾化喷杆通过将通水管路设置在通气管路的内腔中并在通气管道外进一步增加空气流动腔解决通水管路在低温试验条件下结冰的问题，并通过翼型外壳减小喷杆流阻。

具体的结构如下:

如图1至图4所示，本实用新型提供的一种耐低温低流阻喷水雾化喷杆，包括U形管体3、供水管4、支撑板5、供水分配管6、供气分配管7、喷嘴安装座8、空气雾化喷嘴10、翼型壳体11、头部空气流通腔E和尾部空气流通腔F。

具体的设置方式是，通气管路选择U形管体，在所述U形管体3的腔体内轴向设置供水管4，所述U形管体3的开口侧面通过支撑板5密封，采用这种安装方式将供水管4安装及固定到其腔体内部实施方式简单，并且所述支撑板5的宽度大于所述U形管体3的开口宽度，密封后形成突出U形管体3 开口的边沿；所述U形管体3的腔体内轴向还设置有空气测压管13，所述空气测压管13与外部压力测量元件连接共同测量所述U形管体3内的气压。

进一步，本实用新型提供的耐低温低流阻喷水雾化喷杆根据实际需要设计的较长时，所述供水管4和空气测压管13需要通过第二支撑板14固定在所述U形管体3内。

同时，多个所述供气分配管7轴向均匀垂直设置在所述支撑板5上，所述供气分配管7的内腔和所述U形管体3内腔连通。

所述供水分配管6沿轴向设置在所述供气分配管7的腔体内，所述供水分配管6的一端与所述供水管连通。

所述喷嘴安装座8呈柱状，安装在所述供气分配管7的端口，用于连接所述空气雾化喷嘴10，所述喷嘴安装座8的圆柱体轴心位置轴向设置有通水管道81，所述通水管道81和所述供水分配管6连接；在所述通水管道81的周围设置有多条通气管道82，与所述供气分配管7的腔体连通；所述所述喷嘴安装座8和所述空气雾化喷嘴10通过喷嘴密封垫圈9密封连接。

进一步，所述翼型壳体11包覆在所述U形管体3和全部所述供水分配管 6的外部，所述翼型壳体11通过所述支撑板5固定在所述U形管体3上，与所述U形管体3的侧壁之间设置有一定间隙供气体流通。撑板5将所述翼型壳体11的内腔分为头部空气流通腔E和尾部空气流通腔F,所述头部空气流通腔E和尾部空气流通腔F在翼型壳体11第一端连通，所述翼型壳体11第二端的头部空气流通腔E连接有外部进气管道12，所述翼型壳体11第二端的尾部空气流通腔F连接有外部排气管道15。

为了更好的装配及使用效果，本实用新型还包括左分配器1和右分配器 2，所述左分配器1上设置有通气孔和通水孔，通常设置为圆柱体，所述左分配器1设置在所述U形管体3的一端端口上，通气孔连接外部供气管和所述U 形管体3的内腔，通水孔连接外部供水管和所述供水管4。

所述右分配器2上设置有通水孔和三个通气孔，通常设置为圆柱体，所述右分配器2设置在所述翼型壳体11的远离所述左分配器1的一端上，所述右分配器2的通水孔连接所述供水管4，第一个通气连接所述U形管体3的腔体用于排出气体，第二个通气连接所述翼型壳体11第二端的头部空气流通腔 E，所述右分配器2的第三个通气连接所述翼型壳体11第二端的头部空气流通腔F，所述左分配器1和右分配器2还用于将所述喷水雾化喷杆固定在发动机进气流道的侧壁上。

本实用新型耐低温低流阻喷水雾化喷杆的供水管路完全包覆在供气通道内部，形成气包水结构，喷杆的供气通道内部流通的气流同时实现两个功能，一方面提供给空气雾化喷嘴，实现喷水雾化；另一方面，又能够对供水管路进行保温；同时为了进一步加强保温效果，在空气雾化喷嘴的供气通道外部设计保温空气流通腔，利用外部气源单独对该腔体内部提供一路保温气流；依靠上述两部分气流对供水管路进行保温，从而有效防止了空气雾化喷嘴及供水管路出现冰冻现象，保证了喷杆在低温环境下的可靠性。

外部气源通过左分配器1的供气通道向U形管体3的内腔提供气流，用于喷杆的保温和空气雾化喷嘴的雾化，同时利用右分配器2的排气通道排出喷杆的保温气流，该部分保温气流在通气腔内3内流通，保证了喷杆内腔供水管路在低温环境中具备较高和较稳定的温度。U形管体3也作为各空气雾化喷嘴10的供气总管，通过供气分配管7和喷嘴安装座8向各路空气雾化喷嘴 10供气，U形管体3与供气分配管7及喷嘴安装座8与供气分配管7都采用焊接连接型式，空气雾化喷嘴10与喷嘴安装座8采用螺纹连接型式，空气雾化喷嘴10与喷嘴安装座8之间通过压紧喷嘴密封垫圈9进行密封；U形管体 3内腔中设计有空气测压管13，空气测压管13与左分配器1的测压通道相通，左分配器1的测压通道与外部的压力测量元件连接，以此测量U形管体3内腔气流的压力值，用于保证各空气雾化喷嘴9的供气压力满足雾化要求。

并且，在空气雾化喷嘴的供气通道外部进一步增加了保温空气流通腔，保温空气流通腔包括头部空气流通腔E和尾部空气流通腔F，两个腔体在一端连通，外部气源从头部空气流通腔E的进气孔通入，从尾部空气流通腔F的排气孔排出，进一步对通水管道保温。

进一步，喷水雾化喷杆主体安装在发动机进气流道内，翼型壳体11的截面形状是影响其迎面阻力系数的一个重要因素，喷杆的翼型壳体的流线型越好，气流的脱离现象和漩涡的形成便越少，翼型壳体11外形采用NECE四位数字低速翼型作为喷杆主体的基础截面形状，喷杆主体的外型面根据翼型的型面坐标加工成型，避免了喷杆主体对发动机进气流场的影响，保证喷杆后端进气流场满足发动机进气要求。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。