一种带有水滴型扰流柱的甩油盘

1.本发明属于燃气轮机燃烧室技术领域，具体涉及一种带有水滴型扰流柱的甩油盘。


背景技术：

2.甩油盘是一种特殊形式的燃油喷嘴，主要用于高转速、小流量的折流环形燃烧室，作为小型发动机的供油装置，雾化效果良好且结构简单。相对常规喷嘴，具有供油压力低(省去了高压供油装置)、结构简单、质量较轻、加工精度要求不高以及雾化性能好等优点；并且相对于蒸发管，具有启动简单、迅速等优点。孔式甩油盘为常见的甩油盘，甩油盘安装在发动机主轴上，同主轴同步旋转。燃油通过输油管经输油口送至甩油盘环腔内，燃油在巨大的离心力作用下被甩向环腔壁面，壁面形成一层油膜，通过甩油盘一周喷油孔甩入火焰筒，同时完成雾化。
3.目前以甩油孔为主要形式的甩油盘，由于其燃油雾化锥角较小，喷油孔的出油量也不够均匀，导致燃油雾化效果及甩油盘出口温度分布亦不均匀。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提出一种带有水滴型扰流柱的甩油盘，提高燃油在盘体内的雾化效果，加强燃油与空气在燃烧室内的掺混。主要通过在主盘体空腔内设置扰流柱和渐缩喷口，实现提高燃油雾化水平和改善出口温度分布场的目的。
5.技术方案
6.本发明的目的在于提出一种带有水滴型扰流柱的甩油盘。
7.本发明技术方案如下：
8.一种带有水滴型扰流柱的甩油盘，其特征在于：所述甩油盘由主盘体、均流器、水滴型扰流柱、球型扰流柱以及收敛型喷口构成；其中，主盘体呈扁圆柱形，直径210mm，厚度为60mm。其中心区域为半贯通状态，可安装于旋转轴上，进孔直径略大于轴承直径为25～30mm。转轴周向设置喷油孔，正对于均流器；水滴型扰流柱形似水滴，头部尖锐，尾部圆润，沿周向均匀设置；球型扰流柱直径为0.1～0.3mm，沿径向设置4圈，相互交错，共同组成尾部扰流区。
9.所述的水滴型甩油盘，其特征在于：盘体直径为200～220mm，进油孔直径为20～30mm。
10.所述的水滴型甩油盘，其特征在于：均流器出油孔沿周向均匀分布，出油孔直径为1～3mm，一共设置24个。
11.所述的水滴型甩油盘，其特征在于：水滴型扰流柱按圆周均匀的分布于均流器外侧，正对于出油口，其头部非常尖锐，尾部较为圆润，径向长度为40～60mm，共设置24个。
12.所述的水滴型甩油盘，其特征在于：水滴型扰流柱之间的燃油通道出口处设置了球型扰流柱，内外共4圈，交错分布，截面直径为0.1～0.3mm。
13.本发明具有以下有益效果：
14.为提高燃油雾化效果以及燃油与空气的掺混效果，从而改善燃烧室的燃烧效率，本发明提出了一种带有水滴型扰流柱的甩油盘。与现有的甩油盘相比，本发明的突出优点在于：均流器的设置使出油更加均匀，甩油盘出口温度分布更加均匀。水滴型扰流柱尖锐的头部能有效撕裂燃油，水滴状的外形又能减少动能损失，保持较高的离心速度。高速的燃油随后与球型扰流柱产生强烈碰撞，获得较为理想的燃油雾化效果，从而有效提升了燃烧效率，改善了出口温度分布。
附图说明
15.图1：一种带有水滴型扰流柱的甩油盘整体示意图
16.图2：一种带有水滴型扰流柱的甩油盘剖视图
17.图中：1、甩油盘主体；2、进油口，3、均流器，4、均流器出口，5、水滴型扰流柱，6、球型扰流柱，7、渐缩型喷口。
具体实施方式
18.现结合附图对本发明作进一步描述：
19.结合图1、图2，本发明为一种带有水滴型扰流柱的甩油盘。
20.甩油盘正常工作时，燃油通过进油口2进入甩油盘腔体，然后进入均流器3，均匀布置的均流器出口4使燃油均匀分配进入到主腔体，正对均流器出口4的水滴型扰流柱5的头部尖锐部分。此时，由于甩油盘的高转速，燃油以极高的速度与水滴型扰流柱5的尖锐部分直接碰撞，燃油块被迅速撕碎。且水滴型扰流柱5会使破碎的燃油以较低的动能损失，高速的撞向球型扰流柱6。细小密集且交错布置的球型扰流柱6使破碎的燃油在其内进行更为强烈的碰撞，进而达到较好的破碎雾化效果。雾化的燃油经收敛型喷口7进一步加速进入燃烧室，与燃烧室内的空气进行掺混。收敛型喷口7使燃油速度进一步提高，强化了燃烧室内油气掺混，有利于组织燃烧，提高了燃烧效率。


技术特征：
1.一种带有水滴型扰流柱的甩油盘，其特征在于：所述甩油盘由主盘体、均流器、水滴型扰流柱、球型扰流柱以及收敛型喷口构成；其中，主盘体呈扁圆柱形，直径210mm，厚度为60mm。其中心区域为半贯通状态，可安装于旋转轴上，进孔直径略大于轴承直径为25～30mm。转轴周向设置出油孔，正对于均流器；水滴型扰流柱形似水滴，头部尖锐，尾部圆润，沿周向均匀设置；球型扰流柱直径为0.1～0.3mm，沿径向设置4圈，相互交错，共同组成尾部扰流区。2.根据权利要求1所述的一种带有水滴型扰流柱的甩油盘，其特征在于：盘体直径为200～220mm，进油孔直径为20～30mm。3.根据权利要求1或2所述的一种带有水滴型扰流柱的甩油盘，其特征在于：均流器出油孔沿周向均匀分布，出油孔直径为1～2mm，一共设置24个。4.根据权利要求1、2或3所述的一种带有水滴型扰流柱的甩油盘，其特征在于：水滴型扰流柱按圆周均匀的分布于均流器外侧，正对于出油口，其头部非常尖锐，尾部较为圆润，径向长度为40～60mm，共设置24个。5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种带有水滴型扰流柱的甩油盘，其特征在于：水滴型扰流柱之间的燃油通道出口处设置了球型扰流柱，内外共4圈，交错分布，截面直径为0.1～0.3mm。

技术总结
本发明提供了一种带有水滴型扰流柱的甩油盘。甩油盘是一种用于小型发动机的供油装置,使用该装置的燃气轮机燃烧效率较高。该甩油盘由主盘体、分流器、水滴型扰流柱、球型扰流柱及收敛型喷孔组成。本发明通过设置均流器，使燃油能更加均匀的到达燃烧室。通过设置水滴型扰流柱和球型扰流柱，在离心力作用下，具有高动能的燃油在盘体内撕裂后经过充分碰撞，能达到良好的雾化效果。收敛型喷口能使燃油以更高的速度进入燃烧室，并与燃烧室内的空气进行剧烈作用，提升掺混和雾化效果，从而提高了燃烧效率。烧效率。烧效率。


技术研发人员：张群 周子豪 夏怡真 杨卓蒙 吴智迪 范颖静
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/5/20