燃油喷嘴雾化性能测试平台

本发明涉及航空发动机，尤其涉及一种燃油喷嘴雾化性能测试平台。

背景技术：

1、目前，在中小型航空发动机的应用上，尤其是功率较低的航空发动机，如某些小功率辅助动力装置等，不断地追求降低整体发动机尺寸，减小发动机轴距，这就导致了喷嘴布置方式由轴向布置转变为径向布置，由原先的环形头部沿周向加旋流器的结构，逐步发展为取消旋流器，直接以复杂的空间角度喷射在头部形成环流。而燃油喷嘴作为航空发动机燃烧室的重要组成部件，其雾化性能直接决定了燃烧室内温度场的分布、点熄火性能、燃烧效率、污染排放等燃烧室性能指标。

2、为了更好地获得燃烧室性能特性，有必要对该类型燃油喷嘴开展详尽的喷嘴性能特性试验。通常在喷嘴雾化性能特性试验中，需要完成诸如喷嘴流量特性、雾化锥角、雾化液滴粒径、燃油周向分布等不同参数的测量，在测量时还需要配合不同的光学设备进行同步测量。同时，该种形式的喷嘴装置需要对雾化空气的气动雾化效果进行试验，从而实现压力雾化和气动雾化的最优组合。除此之外，喷嘴的加工和筛选方式，也会在一定程度上影响其性能，从而影响在整机燃烧特性测试时的指标。

3、所以在测量时不光需要针对不同方案的单个喷嘴进行全方位雾化性能的试验，还需要对单个喷嘴和不同空气套筒的组合形式进行雾化性能的试验，这就造成了试验内容较多，试验测试技术繁杂。现有方案大多针对普通结构的简单喷嘴形式进行测试，而面对这种复杂多样设计结构的喷嘴及其空气套筒组合结构，一般会采用直接简化燃烧室火焰筒进行适配或者是采用夹持方式作为工装结构。然而，在当前试验需求下，采用上述方式结构会特别复杂，且无法高频次快速更换组合方案，一定程度上增加了试验设计的难度以及试验准备时间。

4、因此，针对试验需求和问题，设计一种新型的燃油喷嘴的雾化性能测试平台迫在眉睫。

技术实现思路

1、本发明提供一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，用以解决现有技术中燃油喷嘴雾化性能测试平台面对复杂结构的燃油喷嘴时，难以同时满足既与实际燃烧室结构足够相似，又在该复杂布置结构下便于测试操作及光学拍摄的两难问题，从而导致试验准备时间长、实验操作复杂、测试效率低的缺陷。

2、本发明提供一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，包括：支架；转动机构，与所述支架转动连接，所述转动机构的部分可沿自身的圆周方向转动；集气盒，连接有燃油喷嘴，所述集气盒与所述支架转动连接，所述集气盒还通过连接轴与所述转动机构连接，以在所述转动机构转动时能够带动所述集气盒转动，进而对所述燃油喷嘴的喷射角度进行调节。

3、根据本发明提供的一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，所述燃油喷嘴包括：腔体，所述腔体的第一端连接有一对进油管；喷头，与所述腔体的第二端连接，且所述喷头与所述腔体的第二端倾斜设置。

4、根据本发明提供的一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，所述喷头的雾化锥角为80°-120°。

5、根据本发明提供的一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，还包括套筒，所述套筒的一端为敞口端，另一端设有喷口，所述燃油喷嘴套设于所述套筒内，所述套筒设置于所述集气盒；所述燃油喷嘴的喷头与所述喷口位置对齐，所述喷头与所述喷口之间形成环形缝隙，所述套筒的壁面设有进气孔，所述进气孔与所述集气盒的内部连通，所述环形缝隙用于将气体旋流喷出。

6、根据本发明提供的一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，所述集气盒包括：依次连通的进气段、匀流段、总压测试段和安装测试段；所述进气段连接有进气管，所述总压测试段设有第一测试孔，所述安装测试段设有安装孔，所述套筒设置于所述安装孔内，所述套筒的进气孔与所述安装测试段连通。

7、根据本发明提供的一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，所述进气段的第一端呈圆弧结构，所述进气段的第二端与所述匀流段连接，所述匀流段相对两个侧壁之间形成渐扩结构，所述总压测试段和所述安装测试段的宽度与所述渐扩结构的最大宽度相等。

8、根据本发明提供的一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，所述匀流段内设有多对导流板，每对所述导流板对称设置，每个所述导流板的长度的延伸方向与所述匀流段的长度的延伸方向一致，且靠近所述匀流段的壁面的一对导流板的长度大于远离壁面的一对导流板的长度。

9、根据本发明提供的一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，所述总压测试段的表面设有多个第二测试孔，所述总压测试段的外部表面设有凸块，所述凸块设有所述第一测试孔，所述第一测试孔与多个所述第二测试孔连通。

10、根据本发明提供的一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，所述安装孔内设有密封圈，所述套筒通过所述密封圈与所述安装测试段过盈配合。

11、根据本发明提供的一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，所述转动机构包括：第一支撑板，与所述支架连接；第二支撑板，与所述第一支撑板铰接；旋转台，设置于所述第二支撑板，所述旋转台可沿自身的圆周方向旋转，所述连接轴的一端贯穿所述第二支撑板与所述旋转台连接；调节件，所述调节件的两端分别与所述第一支撑板和所述第二支撑板连接，所述调节件用于调节所述第二支撑板的转动角度。

12、本发明提供的燃油喷嘴雾化性能测试平台，通过设置旋转机构，可带动燃油喷嘴精密转动，进而可对燃油喷嘴的喷射角度进行调节，使测试平台可适配不同空间喷射角度的燃油喷嘴，且保证各燃油喷嘴在喷射时液雾雾锥的方向能够始终处于竖直向下，简化了测试平台的结构，降低了试验准备时间，提高了试验测试效率。

技术特征：

1.一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃油喷嘴雾化性能测试平台，其特征在于，所述燃油喷嘴包括：

3.根据权利要求2所述的燃油喷嘴雾化性能测试平台，其特征在于，所述喷头的雾化锥角为80°-120°。

4.根据权利要求2所述的燃油喷嘴雾化性能测试平台，其特征在于，还包括套筒，所述套筒的一端为敞口端，另一端设有喷口，所述燃油喷嘴套设于所述套筒内，所述套筒设置于所述集气盒；

5.根据权利要求4所述的燃油喷嘴雾化性能测试平台，其特征在于，所述集气盒包括：依次连通的进气段、匀流段、总压测试段和安装测试段；

6.根据权利要求5所述的燃油喷嘴雾化性能测试平台，其特征在于，所述进气段的第一端呈圆弧结构，所述进气段的第二端与所述匀流段连接，所述匀流段相对两个侧壁之间形成渐扩结构，所述总压测试段和所述安装测试段的宽度与所述渐扩结构的最大宽度相等。

7.根据权利要求5所述的燃油喷嘴雾化性能测试平台，其特征在于，所述匀流段内设有多对导流板，每对所述导流板对称设置，每个所述导流板的长度的延伸方向与所述匀流段的长度的延伸方向一致，且靠近所述匀流段的壁面的一对导流板的长度大于远离壁面的一对导流板的长度。

8.根据权利要求5所述的燃油喷嘴雾化性能测试平台，其特征在于，所述总压测试段的表面设有多个第二测试孔，所述总压测试段的外部表面设有凸块，所述凸块设有所述第一测试孔，所述第一测试孔与多个所述第二测试孔连通。

9.根据权利要求5所述的燃油喷嘴雾化性能测试平台，其特征在于，所述安装孔内设有密封圈，所述套筒通过所述密封圈与所述安装测试段过盈配合。

10.根据权利要求1所述的燃油喷嘴雾化性能测试平台，其特征在于，所述转动机构包括：

技术总结
本发明涉及航空发动机技术领域，提供一种燃油喷嘴雾化性能测试平台，包括：支架、转动机构、集气盒、连接轴和燃油喷嘴；转动机构与支架转动连接，转动机构的部分可沿自身的圆周方向转动；集气盒连接有燃油喷嘴，集气盒与支架转动连接，集气盒还通过连接轴与转动机构连接，以在转动机构转动时能够带动集气盒转动，进而对燃油喷嘴的喷射角度进行调节。上述的燃油喷嘴雾化性能测试平台，通过设置旋转机构，可带动燃油喷嘴精密转动，进而可对燃油喷嘴的喷射角度进行调节，使测试平台可适配不同空间喷射角度的燃油喷嘴，且保证各燃油喷嘴在喷射时液雾雾锥的方向能够始终处于竖直向下，简化了测试平台的结构，降低了试验准备时间，提高了试验测试效率。

技术研发人员：王建臣,姜宇涵,赵硕,王梅娟,李林,张弛
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15