微型发动机燃烧室内置肋片螺旋式蒸发管.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CN105588145A(43)申请公布日2016.05.18(21)申请号201610045519.0(22)申请日2016.01.25(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市碑林区友谊西路127号(72)发明人张群黎超超杨省喆李逸飞邢力汪玉明闫东博(51)Int.Cl.F23R3/32(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称微型发动机燃烧室内置肋片螺旋式蒸发管(57)摘要本发明提供了一种微型发动机燃烧室内置肋片螺旋式蒸发管，其内部设置多个肋片结构，采用螺旋式外形。肋片结构分为两种形式：圆孔型和“8”字孔型。蒸发管内部增加的肋片结构，能够增大内壁面的表面积，燃油混气与蒸发管的接触面积增加，换热效果加强。并且，肋片结构在一定程度上能够降低燃油混气的流速，从而达到提高燃油混气在蒸发管内的停留时间，换热效果加强。圆孔型肋片，对气流速度的降低有较大作用，增加气流在蒸发管的停留时间较长，“8”字型肋片，对蒸发管内壁面面积增加较大，两种肋片均有其益处，同一蒸发管可以同时结合两种肋片进行内部设置，从而达到最佳的雾化蒸发效果。螺旋式外形，增加燃油混气在蒸发管内的停留时间和换热面积，对燃油雾化蒸发有促进作用。良好的燃油雾化蒸发效果，能够提高燃烧性能。CN105588145ACN105588145A权利要求书1/1页1.微型发动机燃烧室内置肋片螺旋式蒸发管，蒸发管内部设置多个肋片结构，其特性在于：圆孔型肋片和“8”字型肋片，外形采用螺旋式。2.根据权利要求1所述圆孔型肋片结构，其特征在于：分中心大圆和周边小圆结构。中心大圆直径尺寸为蒸发管直径的一半为2.5mm～5mm；周边小圆，直径尺寸设置为0.5～2mm之间，绕中心圆形分布，分布数量为15-40个，具体的圆孔直径和数量应根据蒸发管的直径设计。3.根据权利要求1所述“8”字孔型肋片结构，其特征在于：分中心大圆和周边小圆结构。中心大圆直径尺寸为蒸发管直径的一半为2.5mm～5mm；周边的“8”字孔型分上下两个圆，两个圆直径设计可以采用等直径设计，直径尺寸为1-2mm，绕中心圆形分布，分布数量为10-20个，具体的尺寸和数量根据蒸发管的实际尺寸设计。4.根据权利要求1至3所述肋片式蒸发管，轴向方向特征在于：沿蒸发管轴向方向进行线性分布，数量为10-50个，具体的数量根据蒸发管长度确定。5.根据权利要求1所述的微型发动机燃烧室内置肋片螺旋式蒸发管，螺旋式外形，其特征在于：螺距为30～60mm，螺旋直径为30～50mm，螺旋圈数为1～3个，具体的螺旋外形参数根据实际蒸发管尺寸进行设计。2CN105588145A说明书1/3页微型发动机燃烧室内置肋片螺旋式蒸发管技术领域[0001]本发明属于微型发动机燃烧室领域，具体涉及一种新型蒸发管设计并能有效改善燃烧室内燃油雾化蒸发效果，从而提高微型燃烧室内的燃烧效率。背景技术[0002]微型动力系统在近几年已成为国内外研究热点，其中微型涡轮发动机是最有前途的动力之一，具有体积小、重量轻、输出能量大、密度高等优点。微型燃烧室的设计是微型涡轮发动机中关键环节，也是最重要的部分，与常规尺度燃烧室相比，此种燃烧室具有特征尺寸小和面容比大的特点，致使气流停留时间短、散热损失大，从而导致燃烧不稳定现象的出现。[0003]国内外虽已开展微型燃烧室的相关研究工作，但对于微型燃烧室的流动特征和性能的研究较少，对于微型发动机(推力小于50daN)的燃烧室，主要有两种：直流环形燃烧室和回流环形燃烧室，高性能微型发动机多采用直流环形燃烧，由于成本和空间限制，在燃油雾化、蒸发方面，基本采用结构简单的蒸发管式供油，采用此种方式供油方式可以在较短的燃烧停留时间条件下获得较高的燃烧性能。而其中蒸发管式的环形燃烧室具有雾化优良、燃烧效率高、供油压力低、成本低以及重量轻等多方面优点。在此种燃烧室中，蒸发管的结构设计对燃烧室内雾化、燃烧效率起关键性作用。[0004]对于蒸发管结构方面的设计类型主要有“L”型和直筒型，壁面大部分仍然采用光滑壁面结构，燃油在此类蒸发管的停留时间短，与壁面的接触面积少，得到的雾化蒸发效果较差，要使蒸发管的雾化和蒸发效果更好，内部结构的设计起着关键作用。蒸发管设计的优良与否，对微型燃烧室性能有很大影响，在这方面具有很大研究前景。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是提出一种能够增强微型燃烧室内燃油蒸发雾化效果的蒸发管结构设计方案。本技术采用蒸发管内置肋片和外形螺旋式，优点：增加燃油在蒸发管内停留时间，增大内壁面表面积，增加壁面与混气的换热。[0006]技术方案[0007]本发明的目的在于提供一种微型发动机燃烧室内置肋片螺旋式蒸发管。[0008]本发明技术方