一种燃油喷嘴空气隔热结构.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CN111981511A(43)申请公布日2020.11.24(21)申请号202010756322.4(22)申请日2020.07.31(71)申请人中国航发贵阳发动机设计研究所地址550081贵州省贵阳市云潭北路602号中国航发贵阳发动机设计研究所(72)发明人于小兵文清兰(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人杜永保(51)Int.Cl.F23R3/28(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种燃油喷嘴空气隔热结构(57)摘要本发明公开了一种燃油喷嘴空气隔热结构，在燃油喷嘴的燃油流路与外圆周面之间设置有冷却空气流路，冷却空气流路的进气口的方向与外涵道气流流动方向相反，使外涵道气流能够自进气口流入冷却空气流路，冷却空气流路的出气口方向与外涵道气流流动方向相同。该结构能够更好的隔绝内涵高温气体将热量传向燃油总管及喷嘴内流动的燃油，从而更好的保证燃油总管及喷嘴中的燃油不发生结焦。本方案空气冷却结构大幅提高了燃油喷嘴的隔热效果，可以用于进口温度较高的航空发动机和燃气轮机。CN111981511ACN111981511A权利要求书1/1页1.一种燃油喷嘴空气隔热结构，其特征在于，在燃油喷嘴的燃油流路与外圆周面之间设置有冷却空气流路，冷却空气流路的进气口的方向与外涵道气流流动方向相反，使外涵道气流能够自进气口流入冷却空气流路，冷却空气流路的出气口方向与外涵道气流流动方向相同。2.如权利要求1所述的一种燃油喷嘴空气隔热结构，其特征在于，冷却空气流路包围整个燃油流路。3.如权利要求1所述的一种燃油喷嘴空气隔热结构，其特征在于，冷却空气流路内设置有若干加强筋。4.如权利要求3所述的一种燃油喷嘴空气隔热结构，其特征在于，加强筋沿燃油喷嘴轴向延伸。5.如权利要求3所述的一种燃油喷嘴空气隔热结构，其特征在于，加强筋的数量为2～10个。6.如权利要求4所述的一种燃油喷嘴空气隔热结构，其特征在于，当加强筋的数量为4时，加强筋在冷却空气流路内呈“十”字型分布。7.如权利要求1～6任一所述的一种燃油喷嘴空气隔热结构，其特征在于，出气口面积大于等于进气口面积。8.如权利要求1～6任一所述的一种燃油喷嘴空气隔热结构，其特征在于，燃油喷嘴采用3D打印的方式制造。2CN111981511A说明书1/3页一种燃油喷嘴空气隔热结构技术领域[0001]本发明属于航空发动机领域，具体涉及一种燃油喷嘴空气隔热结构。背景技术[0002]燃油喷嘴是航空发动机燃烧室的核心部件，用于将燃油以一定的方式连续喷射进入燃烧室，使燃油与火焰筒头部的进气进行匹配，从而使燃油在火焰筒内不断燃烧释热，提高气流做功的能量。[0003]随着航空发动机压气机压比的提高，燃烧室进口温度也越来越高，推重比8左右发动机的燃烧室进口温度达到500℃左右，推重比10左右发动机的燃烧室进口温度达到了550℃左右，而一般航空煤油在300℃开始析碳结焦，400℃以上开始大量结焦，如果不加以控制，则燃油管路管壁上就会逐渐沉积焦炭，可能导致喷嘴堵塞，目前燃油总管及喷嘴多采用在喷嘴壳体外部增加隔热套的方式来降低燃油的温度，从而避免燃油在管内结焦。但是随着燃烧室进口温度的不断提高，燃油总管及喷嘴采用隔热套的厚度将不得不逐渐增加，喷嘴壳体直径和喷嘴重量都会增加，喷嘴结构也更趋于复杂。发明内容[0004]发明目的：本发明提供了一种燃油喷嘴空气隔热结构，利用空气对燃油总管及喷嘴进行隔热，使燃油总管及喷嘴内的燃油在燃烧室进口温度很高的情况不发生结焦。[0005]技术方案：[0006]一种燃油喷嘴空气隔热结构，在燃油喷嘴的燃油流路与外圆周面之间设置有冷却空气流路，冷却空气流路的进气口的方向与外涵道气流流动方向相反，使外涵道气流能够自进气口流入冷却空气流路，冷却空气流路的出气口方向与外涵道气流流动方向相同。大幅加强喷嘴的隔热作用，确保燃油温度处于较低的水平，避免发生结焦。[0007]优选的，冷却空气流路包围整个燃油流路。确保冷却空气对燃油的隔热与冷却效果。[0008]优选的，冷却空气流路内设置有若干加强筋。增强燃油总管冷却空气流路的强度和刚度。[0009]优选的，加强筋沿燃油喷嘴轴向延伸。使冷却空气流路中的空气流动更加顺畅，减小冷却空气流动的阻力，提高隔热与冷却效果。[0010]优选的，加强筋的数量为2～10个。使冷却空气通道的强度和传热处于合理的范围。[0011]优选的，当加强筋的数量为4时，加强筋在冷却空气流路内呈“十”字型分布。使冷却空气通道的强度和传热处于合理的范围。[0012]优选的，出气口面积大于等于进气口面积。使冷却通道中进气速度与出气速度接近，提高隔热与冷却效果。[0013]优选的，燃油喷嘴采用3D打印的