一种带圆盘串的双通道蒸发管

1.本发明属于微型发动机燃烧室技术领域，具体涉及一种带圆盘串的双通道蒸发管。


背景技术：

2.微型发动机具有燃烧室长度短、体积小，燃料在燃烧室内滞留时间短的结构特点，因此，燃料与空气的掺混效果并不明显，容易造成燃烧不充分。微型发动机燃烧室受到空间布局的限制，一般采用结构简单、供油压力低的蒸发管进行供油。蒸发管的基本工作原理为：燃油喷入充满高温气流的炽热蒸发管内，在气动力作用下雾化的同时，迅速吸热蒸发成为蒸汽，并且与管内少量空气混合形成油气，使得燃油在燃烧室内能够稳定燃烧。
3.燃油在蒸发管内的雾化蒸发效果直接影响了燃烧室的各项性能参数，进而影响了微型发动机的性能。本发明基于传统的燃烧室蒸发管结构，在蒸发管内部设置了圆盘串燃油内通道，使得燃油无论是通过内通道还是外通道流入蒸发管内，都增加了燃油在蒸发管内的滞留时间，有效的提高了燃油在蒸发管内的蒸发雾化效果，同时圆盘串底端侧壁及底面的喷油孔设计，利用了外通道燃油的剪切力作用，进一步提高圆盘串内通道燃油的雾化效果，对于微型发动机燃烧室的燃烧效果起着促进作用。


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圆盘串的双通道蒸发管。与现有的技术结构相比，本发明的优点是在传统的蒸发管结构内设置了圆盘串通道结构，将蒸发管内的通道分为两个部分，燃油无论是通过内通道还是外通道流入蒸发管，由于圆盘串结构的存在，都会使得燃油在蒸发管内的滞留时间得到提高，有效的促进了蒸发管的燃油蒸发效率；同时，圆盘串底端侧壁及底面的喷油孔设计，使得内通道燃油由侧壁喷油孔喷出时，受到了外通道燃油的剪切力作用，提高了内通道燃油的雾化效果。
5.技术方案
6.本发明的目的在于提供一种带圆盘串的双通道蒸发管，它将蒸发管内的燃油通道分为了两个部分，增加了燃油在蒸发管内的滞留时间，促进了燃油的蒸发效果，同时利用外通道燃油的剪切力作用，提高了内通道燃油的雾化效果。
7.本发明技术方案如下：
8.一种带圆盘串的双通道蒸发管，包括圆盘串通道的内、外壁结构以及蒸发管壁面，其特征在于：基于传统的蒸发管结构，本发明在蒸发管内设置了圆盘串通道，将燃油通道分为了两个部分，燃油无论是从内通道还是外通道流入，其滞留时间都比传统蒸发管的燃油滞留时间长，因此燃油的蒸发效果更好；同时，圆盘串底端侧壁及底面的喷油孔设计，利用了外通道燃油对内通道燃油的剪切力作用，增强了内通道燃油的雾化效果。
9.所述圆盘串通道，其特征在于：圆盘串通道内壁面共设置7个圆盘结构，其轴径为16mm，圆盘直径为40mm，相邻圆盘的中心间距为18mm；圆盘串外壁面与内壁面的间距为5mm。
10.所述圆盘串底端侧壁及底面的喷油孔，其特征在于：喷油孔的直径为1～2mm,侧壁喷油孔沿圆盘周向均匀分布，圆盘一周共20个喷油孔，圆盘底面喷油孔呈中心放射状均匀分布，底面共有121个喷油孔。
11.所述蒸发管壁面结构，其特征在于：蒸发管壁面的直径为60mm，长度为175mm，蒸发管壁面出口处的扩张角为15
°
，蒸发管出口扩张通道沿轴向的投影长度为25mm。
12.本发明具有以下有益效果：
13.与传统的蒸发管结构相比，本发明优点突出，主要表现在：在传统的蒸发管内设计了圆盘串通道结构，圆盘串通道的设计将蒸发管的燃油通道分为了两部分，燃油无论是通过内通道还是外通道流入蒸发管，其圆盘串通道结构都增加了燃油在蒸发管内的滞留时间，有效提高了燃油的蒸发效率。
14.本发明在圆盘串通道底端的侧壁及底面设置了燃油喷油孔，从侧壁喷油孔喷出的燃油会受到外通道燃油的剪切力作用，促进内通道燃油的雾化效果，有利于燃油在燃烧室内的稳定燃烧。
附图说明
15.图1：一种带圆盘串的双通道蒸发管的正三轴测图
16.图2：一种带圆盘串的双通道蒸发管的右视图
17.图3：一种带圆盘串的双通道蒸发管的剖视图
18.图4：一种带圆盘串的双通道蒸发管的后视图
19.图中：1-蒸发管壁面，2-圆盘串通道外壁面，3-圆盘串通道内壁面，4-圆盘串底端侧壁喷油孔，5-圆盘串底端底面喷油孔。
具体实施方式
20.现结合附图对本发明作进一步描述：
21.结合图1、图2、图3、图4，本发明为一种带圆盘串的双通道蒸发管。图1为本发明的正三轴测图，图2为本发明的右视图，图3为本发明的剖视图，图4为本发明的后视图。
22.燃油分别从圆盘串内通道及外通道流入蒸发管内进行蒸发雾化，其中，蒸发管壁面1与圆盘串通道外壁面2构成圆盘串外通道，圆盘串通道外壁面2与圆盘串通道内壁面3构成圆盘串内通道，燃油无论是通过内通道还是外通道流入蒸发管，其在蒸发管内的滞留时间都比传统蒸发管结构内流动的燃油滞留时间长，因此本发明的燃油蒸发效果增加。
23.圆盘串通道外壁面2的底端侧壁及底面都设置了喷油孔，圆盘串内通道燃油不仅可以从圆盘串底端底面喷油孔5以轴向喷出，而且可以从圆盘串底端侧壁喷油孔4以径向喷出，径向喷出的燃油会受到外通道燃油的剪切力作用，对于内通道燃油的雾化效果起到了促进作用。


技术特征：
1.一种带圆盘串的双通道蒸发管，包括圆盘串通道的内、外壁结构以及蒸发管壁面，其特征在于：基于传统的微型发动机燃烧室蒸发管结构，本发明在蒸发管内设置了一个圆盘串状的燃油通道，使得燃油既可以通过圆盘串内通道流入，也可以通过圆盘串外通道流入；同时，圆盘串底端侧壁及底面都设置了喷油孔，内通道的燃油可以利用外通道燃油的剪切力进行进一步的雾化，提高蒸发管的燃油雾化效果；圆盘串通道的设计使得燃油在内外通道的流动过程更为曲折，增加了燃油在蒸发管内的滞留时间，有效提高了燃油蒸发的效率。2.根据权利要求1所述的一种带圆盘串的双通道蒸发管，其特征在于：圆盘串通道内壁面共设置7个圆盘结构，其轴径为16mm，圆盘直径为40mm，相邻圆盘的中心间距为18mm。3.根据权利要求1所述的一种带圆盘串的双通道蒸发管，其特征在于：圆盘串外通道壁面与内通道壁面的间距为5mm，外通道壁面底端侧壁及底面喷油孔的孔径为1～2mm，侧壁喷油孔沿圆盘周向均匀分布，圆盘一周共20个喷油孔，圆盘底面喷油孔呈中心放射状均匀分布，底面共有121个喷油孔。4.根据权利要求1所述的一种带圆盘串的双通道蒸发管，其特征在于：蒸发管壁面的直径为60mm，长度为175mm，蒸发管壁面出口处的扩张角为15
°
，蒸发管出口扩张通道沿轴向的投影长度为25mm。

技术总结
本发明提出一种带圆盘串的双通道蒸发管，一部分燃油从圆盘外通道流入蒸发管，沿着圆盘串外壁直接流至蒸发管出口，另一部分燃油则通过圆盘串内通道流入蒸发管。圆盘串底端圆盘结构的侧壁及底面都均匀设置了喷油孔，内通道燃油通过喷油孔喷出。圆盘串结构的设计，不仅增加了圆盘串内通道燃油在蒸发管内的滞留时间，而且同时增加了圆盘串外通道燃油在蒸发管内的滞留时间，能够提高蒸发管的蒸发效率，圆盘串底端侧壁喷油孔的设计，巧妙的利用了外通道燃油对喷油孔喷出燃油的剪切力作用，进一步提高了燃油的雾化效果。高了燃油的雾化效果。高了燃油的雾化效果。


技术研发人员：张群 范颖静 杨卓蒙 夏怡真 周子豪 吴智迪
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2022/6/7