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航发科普 | 小喷嘴蕴含大能量!
加入时间:2021/1/29 来源:admin 访问量:214

   日常生活中喷嘴是很常见的一种设备,不论是喷灌土地、绿化带的自动喷灌设施,还是生活中的小喷壶,我们都能看到喷嘴的影子。


   很多人可能不知道,在航空发动机上也有一种喷嘴,据说还起到了很大的作用。那么,它到底在发动机中扮演着什么角色?它又起到了什么样的作用呢?小编这就带大家一探究竟……


   1、航空发动机的喷嘴长啥样?


   在航空发动机中有一种喷嘴,叫燃油喷嘴,通过流道约束将燃油细密地散射到燃烧室中,与空气混合,燃烧膨胀做功,推动飞机升空。


   燃油喷嘴是发动机燃烧室关键组件,燃油在高压下经过喷嘴流道约束,以一定能速和雾化形式喷射,并与压缩空气按一定比例混合燃烧,形成发动机工作源。


  喷嘴家族分为两大类,直流式喷嘴和旋流式喷嘴。顾名思义,直流式喷嘴是指燃油以直射的形式喷出的喷嘴,多应用于加力燃烧室;旋流式喷嘴是指燃油以旋流的形式喷出的喷嘴,多应用于主燃烧室。


   2、燃油喷嘴都有哪些功能呢?


   燃油喷嘴是燃烧室重要零组件之一 ,说它是燃烧室的生命之源并不夸张。喷嘴的性能好坏决定了发动机的性能、可靠性、经济性和寿命,所以有人把喷嘴誉为航空发动机皇冠上的“夜明珠”。


   燃油喷嘴的主要功能是将燃油雾化或汽化,加速混合气形成,保证稳定燃烧和提高效率。


1.雾化燃油

   喷嘴可以将燃油雾化成很细小的液滴,以增大燃油的蒸发表面积,然后使燃油像雾气一样从喷口喷出。由于压力不同,燃油喷出时会出现不同的雾气形态。

2.促进燃油和空气的混合

   燃油和空气的均匀快速混合是实现高效稳定燃烧的关键,由于液态碳氢燃料与空气之间密度相差较大,使得燃料与空气之间体积流量差别很大,空气与燃油的体积比可达到3000倍以上,这相当于要使总管出来的燃油从一个点分散到一个很大的空间内,要实现上述过程,必须采用高性能的燃油喷嘴来实现燃油在大空间内的混合。

3.组织并参与燃烧

   针对空气雾化喷嘴而言,空气雾化喷嘴需要借助进入燃烧室内的高压空气对燃油进行雾化和混合,同时雾化后的油气混合物进入火焰筒内参与燃烧,一方面可以节省大量的燃烧用气,另一方面也可以提高燃烧效率,降低排气污染。


3、燃油喷嘴的特点是什么?


   燃油喷嘴的特点可以说是“小而精”。


   “小”指的是喷嘴的结构尺寸小、重量轻,喷嘴头部外径不到20mm,重量约为260g;


   “精”指的是喷嘴具有高精度复杂外形、精密的内部液体流道、密集分布的微孔气道。因此,喷嘴的制造工艺非常复杂。


   喷嘴的加工精度和质量对点火、燃油分布、雾滴尺寸、燃烧完全度和出口温度场等均有很大的影响,因此每一种航空发动机喷嘴的设计加工都充满了工作人员智慧的结晶。

 
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