Центробежная форсунка

 

1. ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФОРСУНКА, содержащая корпус ic тангенциальным топливным патрубкрм, снабженный коаксиальной вставкой, образующей с корпусом топливный кольцевой канал с конфузорным выходным соплом, и завихритель, отличающаяся тем, что, с целью повышения дисперсности распыливания и равномерности распределения капель по радиусу факела , внутри вставки дополнительно установлена центральная труба с кон фузорно-цилиндрическим выходным соплом , образующая со вставкой кольцевой воздушный канал, а завихрител выполнен в виде заглушенного с торца стакана с винтовой нарезкой на боковой поверхности, размещенного в полости трубы. 2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит установленный в кольцевом воздушном канале газоструйньгй излучатель акустических колебаний. СП С. -тЛ Цаш СЛ со ее 4 Х

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) 3(511 F 23 0 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21 ) 3424250/24-06 (22) 15.04.82 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (72) A. В. Андреев и В. Г. Базаров (53) 621.438(088.8) (56) 1. Патент СИА Р 4165038, кл. 239-405, опублик. 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 731187, кл. F 23 0 11/06, 1975. (54) (57) 1. ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФОРСУНКА, содержащая корпус с тангенциальным топливным патрубком, снабженный коаксиальной вставкой, образующей с корпусом топливный кольцевой канал с конфуэорным выходным соплом, и завихритель, отличающаяся тем, что, с целью повышения дисперсности распыливания и равномерности распределения капель по радиусу факела, внутри вставки дополнительно установлена центральная труба с конфузорно-цилиндрическим выходным соплом, образующая со вставкой кольцевой воздушный канал, а завихритель выполнен в виде заглушенного с торца стакана с винтовой нарезкой на боковой поверхности, размещенного в полости трубы.

2. Форсунка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она дополнительно содержит установленный в коль. цевом воздушном канале гаэоструйный излучатель акустических колебаний. щ

1059349

Изобретение относится к технике распыливания жидкостей, предназначено для приготовления горючей смеси в камерах сгорания авиационных газо« турбинных двигателей и может быть использовано для распыливания любых маловязких жидкостей в теплоэнергетических установках, системах увлажнения и кондиционирования воздуха.

Известна центробежная форсунка, содержащая размещенные в корпусе коаксиальные центральный и периферийный топливные каналы, последний из которых снабжен завихрителем Г1 .

Недостатком данной форсунки явля; ется незначительный допустимый расход распыпиваемой жидкости.

Наиболее близким к изобретению является центробежная форсунка, содержащая корпус с тангенциальным топливным патрубком, снабженный коаксиальной вставкой, образующей с корпусом топливный кольцевой канал с конфузорным выходным соплом и завихритель (2 3.

Недостатком известной форсунки является потребность в значительном перепаде давления для достижения требуемой дисперсности распыпивания, а также неравномерность распределения распыленной жидкости по радиусу

Факела.

Целью изобретения является повышение дисперсности расныливания и равномерности распределения капель по радиусу факела.

Цель достигается тем, что в центробежной форсунке, содержащей корпус с тангенциальным топливньак патрубком, снабженный коаксиальной вставкой, образующей с корпусом топливный кольцевой канал с конфу.зорным выходным соплом и завихритель, внутри вставки дополнительно устайовлена центральная труба с конфузорно-цилиндрическим выходным соплом, образующая со вставкой коль цевой воздушный канал, а эавихри» тель выполнен в виде заглушенного с торца стакана с винтовой нарезкой на боковой поверхности, размещенного в полости трубы.

Кроме того, форсунка дополыительно содержит установленный в кольце-;

ВоМ воздушном канале газоструйный излучатель акустических колебаний.

На чертеже изображена форсунка, продольный разрез. центробежная форсунка содержит корпус 1 с тангенциальным топливным патрубком 2, снабженный коаксиальной вставкой 3, образующей с корпу- сом 1 топливный; кольцевой канал 4 с конфузорйБВ выходным соплом 5.

Внутри вставки 3 дополнительно установлена центральная труба 6 с кон;

Фузорно-цилиндрическим выходным

Автоколебания центральной жидкостной малорасходной пелены воздействуют íà периферийную и приводят к ее интенсивному дроблению. При этом существенно возрастает Равномерность орошения факелом пространства зоны смесеобраэования. Особен-но эффективно воздействие автоколебаний при равенстве их частоты собственной частоте колебаний газа в кольцевом канале В. Такое состояние процесса можно настроить путем подбора соотношений объема канала 8, проходного сечения и длины цели между соплами 7 и 5 и перепадах давления, срабатываемых на воздушном канале 8 и жидкостных ступенях,соплом 7, образующая со вставкой 3 кольцевой воздушный канал 8, снабженный гаэоструйным излучателем 9 акустических колебаний. Корпус 1 снабжен эавихрителем 10 в виде заглушенного с торца стакана с винто« вой нарезкой 11 на боковой поверхности. Газоструйный излучатель 9 может быть выполнен любым образом, в частности,. в виде многоэаходной

1О винтовой нарезки на наружной поверхности центральной трубы 6 так, чтобы совместно с каналом 8 она образовала вихревой свисток Грегуша.

Форсунка работает следующим обраl5 зом.

При подаче через топливный патрубок 2 и в полость центральной трубы 6 жидкого топлива оно закручивается в канале 4 и в канале, образо

2О ванном винтовой нарезкой 11, и исте- кает через сопла 5 и 7 в виде близких к коническим пересекакщихся в пространстве жидкостных пелен. При подаче воздуха в кольцевой канал 8

25 он истекает через кольцевую щель, образованную вставкой 3 и центральной трубой 6, и стремится отогнуть друг от друга жидкостные пелены, истекаюцие из сопел 5 и 7.

Экспериментальные исследования гидравлики взаимодействия жидкостных и газовых потоков показали, что в случае, если соотношение скоростных потоков истекающего газа р м и и г г

35 жидкости у, ч, в центральной, малофасходной йелене лежат в диапазоне от 0,1 до 1,0, подача газа приводят к образованию автоколебательного режима течения, сопровождаюцегося колебаниями угла.конусности, скорос4О ти и расхода жидкости и газа с частотой, зависящей от времени перемещения жидкости от среза сопла 7 До места пересечения жидкостных пелен, а также от резонансных свойств ка45 нала 8 как проточного резонатора

Гельмогольцаи лежащей в диапазоне от сотен герц до нескольких килогерц, 1059349

СоСтавитель С. ГудкОва

Редактор Н. Джулиан Техред К.Кузьма Еорректор В. Гирняк

Эакаэ 9804/42 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

ЮЮ Ф Ю °

Филиал ППП ",Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 канале 4 и камере закручивания, об- разованной в полости центральной трубы 6.

Практическая реализация автоколебательного режима легко осуществима, поскольку осуществляется в 5 довольно широком диапазоне соотно:шение скоростных напоров гаэа и жидкости (от О,1 до 1,0) и требует малых расходов газа ввиду квадратичного характера зависимости этого 10 соотношения у„Ч(/р % от скорости его движения.

В тех случаях, когда автоколебательный. режим не возникает (например, не выдержано требуемое соотношейие скоростных напоров), необходимый эффект возникает при ус,.тановке в кольцевом воздушном кана.ле газоструйнбго излучателя 9, образующего пульсирующий воздушйый поток, приводящий к колебаниям центральной малорасходной жидкостной пелены. Эти колебания при пересечении пелен инициируют распад . большерасходной периферийной пелены на мелкие капли.

Наибольший эффект возникает при совместном действии вынужденных колебаний, генерируемых газоструйным излучателем 9, и автокоаебаний, генерируемых пеленами при их пересечении и продувании .через них воздушного потока при равенстве их частот.

Применение форсунки обеспечивает существенное уменьшение времени ис парения и выгорания топлива, а также повыаение равномерности температурного поля в зоне горения, что повышает экономичность и надежность работы двигателя.