一种基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的方法和系统与流程

技术特征：
1.一种基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的方法，其特征在于，包括如下步骤：基于预选的工况选择燃气喷嘴的设计点，获取燃气喷嘴压降，计算得到燃气喷射速度；基于燃油喷嘴尺寸和燃气喷射速度，获取燃气喷嘴上的喷口的总面积，计算得到喷口的数量和直径；基于燃烧空间中燃气的浓度分布，获取喷口的布局，结合喷口的数量和直径，得到燃气喷嘴的结构；在不同工况下对燃气喷嘴的结构进行校验。2.根据权利要求1所述的基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的方法，其特征在于，燃气喷嘴压降为供气压力的8％～12％。3.根据权利要求1所述的基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的方法，其特征在于，燃气喷射速度为13～270m/s。4.根据权利要求1所述的基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的方法，其特征在于，燃气喷射速度的计算过程中，还要获取燃气的喷射角度、喷口的位置度、喷嘴精度及喷口边缘状况。5.根据权利要求1所述的基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的方法，其特征在于，燃气喷射速度的计算过程为：基于燃气喷嘴压降得到燃气流量，结合燃气温度、燃气气体常数和燃烧室压力，得到燃气喷射速度。6.根据权利要求1所述的基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的方法，其特征在于，喷口的总面积的获取过程为：基于燃气温度、燃气气体常数和燃烧室压力，计算得到燃气密度；根据燃气密度、喷口形式和壁厚，得到喷口的流阻系数；基于燃气喷嘴压降、燃气喷射速度和喷口的流阻系数，计算得到喷口的总面积。7.根据权利要求6所述的基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的方法，其特征在于，喷口形式具体是指，喷口为平直小孔。8.根据权利要求1所述的基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的方法，其特征在于，喷口的数量和直径的计算过程为：基于喷口的总面积和燃油喷嘴的喷口直径，计算得到单个喷口的面积和喷口数量；基于喷口数量和单个喷口的面积，计算得到单个喷口的直径。9.根据权利要求1所述的基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的方法，其特征在于，校验的过程是：在不同工况下，计算燃气喷嘴的喷射速度和喷嘴压降，基于预设的喷嘴压降阈值和喷射速度阈值，判断燃气喷嘴是否正常工作。10.一种基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的系统，其特征在于，包括：数据获取单元，用于获取燃气喷嘴压降和燃烧空间中燃气的浓度分布；数据处理单元，与数据获取单元相交互，基于燃气喷嘴压降，计算得到燃气喷射速度，基于燃气喷射速度计算得到燃气喷嘴上的喷口的总面积，进而得到喷口的数量和直径；基于燃烧空间中燃气的浓度分布，获取喷口的布局，结合喷口的数量和直径，得到燃气喷嘴的结构；校验单元，用于在不同工况下对燃气喷嘴的结构进行校验。

技术总结
本发明公开了一种基于燃油喷嘴改型燃气喷嘴的方法和系统，属于发动机设计领域，根据设计点所要求的性能参数，确定燃气喷嘴的主要几何尺寸。当确定了燃气压差后，选择喷口形式以给出流阻系数和喷射速度，然后根据燃气流量算出总面积和单个喷口的尺寸。改型后的燃气轮机与原燃油喷嘴的轮机功率相当，效率不低于原型机的效率，改型后的燃烧室性能与原型机一致，如燃烧效率、出口温度场等，喷嘴改型后，燃油喷嘴单位时间内燃料的放热量与燃气喷嘴单位时间内燃料的放热量一致，燃气喷嘴与燃油喷嘴出口压力一致、喷射速度接近、喷射角度也相同。从而保证喷嘴数量和安装尺寸不变时，天然气的放热量与燃油的放热量相同。气的放热量与燃油的放热量相同。


技术研发人员：彭春梅 沈辰 李鹏 梁明莉 秦金虎 王建辉 王勇
受保护的技术使用者：中国航发动力股份有限公司
技术研发日：2021.06.30
技术公布日：2021/9/24