一种带空气主动冷却的燃油喷嘴.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112050252A(43)申请公布日2020.12.08(21)申请号202010988331.6(22)申请日2020.09.18(71)申请人中国航发四川燃气涡轮研究院地址610500四川省成都市新军路六号(72)发明人邱伟桂韬李九龙黄兵房人麟曾宇晖夏丽敏卢加平(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718代理人张卓(51)Int.Cl.F23R3/28(2006.01)F23R3/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种带空气主动冷却的燃油喷嘴(57)摘要本发明公开了一种带空气主动冷却的燃油喷嘴，涉及航空发动机领域，用于解决燃油喷嘴结焦问题。安装在燃烧室的外机匣上，其特征在于：所述燃油喷嘴内部设置有油路通道和主动冷却系统；所述主动冷却系统包括相互导通的进气口、出气口和冷却通道；所述燃油喷嘴的上端为钝体结构，所述钝体结构设置在外涵通道中；所述钝体结构的迎风面设置进气口，背风面设置出气口；所述冷却通道用于与所述油路通道进行热量交换。利用空气的气动特性，从外涵引入冷却气流，对燃油喷嘴主动冷却，降低了燃油喷嘴的壁温和油温，有效降低了燃油在喷嘴中结焦的风险，而没有额外增加增压泵及连接管路等系统。CN112050252ACN112050252A权利要求书1/1页1.一种带空气主动冷却的燃油喷嘴，安装在燃烧室的外机匣上，其特征在于：所述燃油喷嘴内部设置有油路通道和主动冷却系统；所述主动冷却系统包括相互导通的进气口、出气口和冷却通道；所述燃油喷嘴的上端为钝体结构，所述钝体结构设置在外涵通道中；所述钝体结构的迎风面设置进气口，背风面设置出气口；所述冷却通道用于与所述油路通道进行热量交换。2.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于：所述冷却通道包括前端空腔和后端空腔，所述前端空腔和后端空腔均为C字型空腔，所述前端空腔与所述后端空腔通过隔热环腔连通。3.根据权利要求2所述的燃油喷嘴，其特征在于：所述隔热环腔设置在燃油喷嘴内的底端。4.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于：所述油路通道包括主油路通道和副油路通道。5.根据权利要求2或4所述的燃油喷嘴，其特征在于：所述前端空腔环向设置在所述副油路通道的外部；所述后端空腔环向设置在所述主油路通道的外部。6.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于：所述进气口为矩形结构，边缘设有导流圆弧边，所述进气口与前端空腔逐渐过渡连通。7.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于：所述出气口为矩形结构，边缘设有导流圆弧边，出气口与后端空腔逐渐过渡连通。8.根据权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于：所述钝体结构的两个侧壁与所述迎风面的夹角均为97.5°～100°；所述钝体的迎风面与外涵通道的气流方向垂直。2CN112050252A说明书1/4页一种带空气主动冷却的燃油喷嘴技术领域[0001]本公开涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种带空气主动冷却的燃油喷嘴。背景技术[0002]燃油喷嘴为航空发动机主燃烧室中的重要部件，其主要功能为将燃油雾化，喷入燃烧室中与空气掺混燃烧。随着航空发动机飞行包线的扩大，燃油流量范围也越来越宽广，故现代航空发动机主燃烧室燃油喷嘴一般设计为双油路以满足宽广的燃油流量范围。随着先进航空技术的不断发展，用燃油做冷却剂以冷却飞机的电子、座舱、液压、滑油等装置的要求迅速增长，燃油热负荷不断加重，使得燃油在进入燃油喷嘴前的温度升高，达100～140℃；同时随着发动机压比的不断提高，燃烧室进口温度也进一步提高，现代高性能航空发动机燃烧室进口温度高达850K以上，对主燃烧室燃油喷嘴的加热作用不可忽视。当燃油喷嘴内的油温超过400K时，随着油温的继续升高，喷嘴内燃油结焦积碳的速率大大增加，喷嘴的使用寿命将大幅度降低，并且使发动机的气动性能变差。因此燃油喷嘴的热防护十分重要，发展出了很多热防护结构。[0003]常见的热防护结构有空气夹层隔热、隔热材料包裹隔热、真空腔隔热，这些都属于被动热防护措施，也有从燃烧室外引气对喷嘴进行冷却的方案，称为主动热防护，但这种引气方案往往需要增压泵及连接管路，十分复杂。发明内容[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供一种带空气主动冷却的燃油喷嘴，利用空气的气动特性，从外涵引入冷却气流，对燃油喷嘴主动冷却，降低了燃油喷嘴的壁温和油温，有效降低了燃油在喷嘴中结焦的风险，而没有额外增加增压泵及连接管路等系统。[0005]为了达到上述技术目的，本发明所采用的具体技术方案为：[0006]一种带空气主动冷却的燃油喷嘴，安装在燃烧室的外机匣上，所述燃油喷嘴内部设置有油路通道和主动冷却系统；[0007]所述主动冷却系统包括相互导通的进气口、出气口和冷却通