Центробежная форсунка

 

1. ЦЕНТРОБЕЖНМ ФОРСУНКА, содержащая корпус и расположенные в нем камеру закручивания, подключенную на входе к топливопроводу, и сопло с цилиндрическими входным и выходным участками, отличающаяся тем, что, с целью улучшения смесообразозания при изменении расхода топлива путем стабилизации угла конусности факела распыливания, входной и выходной участки сопла соединены при помощи расширяющегося и сужающегося каналов, расположенных последовательно по ходу потока и сопряженных между собой, а входной участок сопла имеет диаметр, не превьшающий диаметр выходного участка.2, Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что образующие расширяющегося и сужающегося каналов расположены к оси форсунки под углом соответственно составляющим 12- 45 и 60-90 , а отношение максимального диаметра сопла к диаметру выходног.о участка равно 1,1-1,3.(Лс^Эд :ОX

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК и9) SU(п ) З151, F 23 в 11/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНий И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2486938/24-06 (22) 19.05.77 (46) 30.10.84. Бюл. Р 40 (72) В.И. Бирюков и В.Г. Базаров (71) Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 629.7.036.54(088.8) (56). 1. Патент ФРГ 9 913340, кл. 24в 9, опублик. 1954.

2. Патент США Р 343760, кл. 239-410, опублик. 1969 (прототип). (54) (57) 1 . ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФОРСУНКА, содержащая корпус и расположенные в нем камеру закручивания, подключенную на входе к топливопроводу,и сопло с цилиндрическими входным и вы-, ходным участками, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью улучшения смесообразозания при изменении расхода топлива путем стабилизации угла конусности факела распыливания, входной и выходной участки сопла соединены при помощи расширяющегося и сужающегося каналов, расположенных последовательно по ходу потока и сопряженных между собой, а входной участок сопла имеет диаметр, не превышающий диаметр выходного участка.

2. Форсунка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что образующие расширяющегося и сужающегося каналов расположены к оси форсунки под углом соответственно составляющим 1245 и 60-90, а отношение максимальо о ного диаметра сопла к диаметру выходного участка равно 1,1 — 1,3.

669804

Изобретение относится к устройствам для распыливания жицких топлив, в частности к форсункам, предназначенным для камер сгорания газотурбинных двигателей. 5

Известна топливная форсунка, содержащая корпус с камерой закручивания, соединенной на входе при помощи тангенциальных каналов с топливопроводом и имеющей сопло на выхо- 1О де (1) .

Однако известная. форсунка не обеспечивает эффективного процесса смесообразования при изменении расхода топлива. 15

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является форсунка, содержащая корпус и расположенные в нем камеру закручивания, подключенную на входе к топливопро- 20 воду,.и сопло с цилиндрическими входным и выходным участками (2) .

Однако в известной форсунке при изменении давления топлива изменяет. ся угол конусности факела, что при- 25 водит к изменениям в структуре зоны смесообразования интенсивности обратных токов и, как следствие, к снижению полноты сгорания.

Целью изобретения является улучшение смесообразования при изменении расхода топлива путем стабилизации угла конусности факела распыливания.

Эта цель достигается тем, что в предложенной форсунке входной и выходной участки сопла соединены при помощи расширяющегося и сужаюшегося каналов, расположенных последовательно по ходу потока и сопряженных меж- 40 ду собой, а входной участок сопла имеет диаметр, не превышаюший ди- аметр выходного участка. Кроме того, образующие расширяющегося и сужающегося каналов расположены к оси 45 форсунки под углом соответственно составляющим 12-45 и 60-90, а от" о ношение максимального диаметра сопла к диаметру выходного участка равно

1, 1-1,3.

На фиг. 1 представлена форсунка, продольный разрез; на фиг. 2 — увеличенное изображение расширяющегося и сужающегося каналов.

Центробежная форсунка содержит 55 корпус 1 и расположенную в нем камеру закручивания 2. Камера закручивания 2 подключена на входе к топливопроводу 3, а на выходе имеет сопло с цилиндрическими входным и выходным участками 4,5.

Участки 4 и 5 соединены при помощи расширяющегося и сужающегося каналов 6 и 7. Каналы 6 и 7 расположены последовательно по ходу потока и сопряжены между собой. Сопло выполнено таким образом, что входной участок 4 имеет диаметр, не превышающий диаметр выходного участка 5.

Кроме того, образующие расширяющегося и сужающегося каналов 6 и 7 расположены к оси форсунки под углом соответственно составляющим 12-45 и 60-90, а отношение максимального о диаметра сопла (о 1 к диаметру (d выходного участка б равно 1,1-1,3.

При работе форсунки топливо по топливопроводу 3 поступает в камеру закручивания 2 и выходит через сопло минуя цилиндрические участки

4и5иканалыб и 7.

При прохождении топливной пелены по расширяющемуся и сужающемуся каналам 6,7 на выходном участке 5 возникает "скачок уровня", аналогичный скачку уплотнения в сверхкрити1 ческом газовом потоке. С увеличением давления топлива в форсунке конусность факела распыливания как правило возрастает. Однако благодаря скачку уровня, интенсивность которого с увеличением давления топлива возрастает, конусность распыла остается такой же, как до повышения давления. Постоянство конусности достигается при соотношении максимального диаметра сопла (3 ) к диаметру выходного цилиндрического участка 5 (g, &tie д /й„

Угол наклона расширяющегося канала б в пределах от 12 до 45 обесо печивает минимизацию энергетических потерь и качественное распыливание топлива а угол наклона сужающегося

t а канала 7 в пределах от 60 до 90 интенсивность"скачка уровня. Выполнение диаметра входного цилиндрического участка 4 не превышающим диаметр выходного цилиндрического участка 5 обеспечивает критическое течение на участке 5 и, следовательно, работоспособность предложенной форсун

669804

Фиг,.2

Редактор Л. Утехина Техред С,Легеза Корректор M. Максимишинец

Заказ 7078/3

Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з ки в целом, поскольку без достижения критической скорости течения не возникает "скачка уровня" и не требуется стабилизация угла конусности фа кела распыливания.

Такое выполнение центробежной .форсунки обеспечивает постоянный конус распыливания при изменении ее режимов р боты в широком диапазоне, что улучшает процесс смесеобразования.