本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴在燃燒室內(nèi)主要受到來(lái)自高壓壓氣機(jī)出口空氣的對(duì)流換熱和火焰筒內(nèi)燃?xì)獾妮椛鋼Q熱影響。隨著燃燒室進(jìn)口溫度的升高，燃油噴嘴內(nèi)油路壁溫以及燃油溫度也不斷提高。較高的燃油濕壁溫度使得燃油與溶解在其中的氧發(fā)生反應(yīng)，并在油路壁面沉積、結(jié)焦，降低了燃油管路的流通面積，嚴(yán)重時(shí)甚至堵塞噴口，影響燃油霧化效果，影響燃?xì)廨啓C(jī)/航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能及安全性。

2、愈來(lái)愈差的燃油霧化效果將導(dǎo)致燃燒室的燃燒效率、排放、出口溫度分布的惡化，發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗增加，動(dòng)力性能下降，渦輪葉片的工作壽命也很難得到保障，對(duì)飛行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

3、因此，有必要對(duì)噴嘴采取熱防護(hù)措施，以減少外界熱源對(duì)燃油的加熱效果，從而避免結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生。

4、根據(jù)已有的研究結(jié)果，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有如下措施有助于降低燃油噴嘴的結(jié)焦：

5、一、用空氣或燃油冷卻噴嘴；

6、二、設(shè)計(jì)燃油管路外側(cè)結(jié)構(gòu)減少換熱；

7、三、改進(jìn)燃油通道幾何尺寸和熱防護(hù)設(shè)計(jì)，以降低濕壁溫度；

8、四、對(duì)燃油通道表面進(jìn)行處理以抑制積炭。

9、針對(duì)主油路，還需針對(duì)主油路關(guān)閉后油路內(nèi)剩余的燃油進(jìn)行吹掃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得部分主噴口壓力大于剩余的主噴口，空氣從壓力大的主噴口進(jìn)入主油路，將燃油從壓力小的主噴口吹出。

10、為保證主油路的吹掃效果，需在完成吹掃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，對(duì)主油路內(nèi)的燃油吹掃效果進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

11、為保證油路中的燃油不發(fā)生結(jié)焦，燃油噴嘴主油路通常在各個(gè)主噴口設(shè)計(jì)吹掃結(jié)構(gòu)，以在主油路停止供油后吹除油路內(nèi)殘留的燃油。為驗(yàn)證油路內(nèi)燃油的吹掃效果，需要對(duì)油路內(nèi)燃油的流動(dòng)情況進(jìn)行觀測(cè)。

12、有鑒于此，本申請(qǐng)發(fā)明人設(shè)計(jì)了一種燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，以期克服上述技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油油路中燃油的吹掃效果需要進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)較難，且無(wú)可視化觀測(cè)裝置的缺陷，提供一種燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置。

2、本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的：

3、一種燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其特點(diǎn)在于，所述可視化試驗(yàn)裝置包括：

4、試驗(yàn)段筒體；

5、噴嘴試驗(yàn)組件，所述噴嘴試驗(yàn)組件設(shè)置在所述試驗(yàn)段筒體內(nèi)，且所述噴嘴試驗(yàn)組件的一端部與所述試驗(yàn)段筒體的一側(cè)端部連通，另一端部由所述試驗(yàn)段筒體的外壁面向外伸出；

6、光源和攝像機(jī)，所述光源布置在所述試驗(yàn)段筒體內(nèi)，所述攝像機(jī)布置在所述試驗(yàn)段筒體的外部，對(duì)準(zhǔn)所述噴嘴試驗(yàn)組件；

7、所述光源的光線穿過(guò)所述噴嘴試驗(yàn)組件，到達(dá)所述攝像機(jī)，由所述攝像機(jī)采集所述噴嘴試驗(yàn)組件內(nèi)的燃油流動(dòng)情況。

8、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述可視化試驗(yàn)裝置還包括安裝法蘭組件，所述安裝法蘭組件安裝在所述試驗(yàn)段筒體的一側(cè)端部，所述噴嘴試驗(yàn)組件與所述安裝法蘭組件固定連接。

9、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述安裝法蘭組件包括第一安裝法蘭和第二安裝法蘭，所述第一安裝法蘭固定在所述試驗(yàn)段筒體的一側(cè)端部，所述第二安裝法蘭固定在所述第一安裝法蘭上，且通過(guò)所述第一安裝法蘭和所述第二安裝法蘭將所述噴嘴試驗(yàn)組件固定。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述噴嘴試驗(yàn)組件包括噴油桿、渦流器、噴嘴外殼和噴嘴油路，所述噴油桿的一端部與所述噴嘴油路連接，所述噴嘴油路安裝在所述噴嘴外殼內(nèi)，所述噴嘴外殼固定套接在所述渦流器內(nèi)。

11、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述渦流器固定在所述第一安裝法蘭和所述第二安裝法蘭內(nèi)。

12、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述可視化試驗(yàn)裝置還包括試驗(yàn)段蓋板，所述試驗(yàn)段蓋板安裝在所述試驗(yàn)段筒體的外壁面上，所述噴油桿的另一端部穿過(guò)并與所述試驗(yàn)段蓋板連接。

13、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述試驗(yàn)段蓋板上開(kāi)設(shè)有孔，所述噴油桿由所述孔伸出至所述試驗(yàn)段筒體的外部。

14、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述噴油桿上開(kāi)設(shè)有油路進(jìn)口，所述噴嘴油路上沿噴嘴軸心方向周向均布有油路出口。

15、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述噴嘴油路的內(nèi)壁上周向開(kāi)有空氣進(jìn)口孔，所述噴嘴外殼上周向開(kāi)有空氣出口孔。

16、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述可視化試驗(yàn)裝置還包括受感部安裝座，所述受感部安裝座安裝在所述試驗(yàn)段筒體的外壁面上。

17、本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

18、本發(fā)明燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，具有如下諸多優(yōu)勢(shì)：

19、一、能夠有效的對(duì)燃油噴嘴內(nèi)燃油流動(dòng)以及吹掃情況進(jìn)行可視化觀測(cè)。

20、二、燃油噴嘴的吹掃能力可以提前通過(guò)零組件試驗(yàn)得到驗(yàn)證。否則需要燃油噴嘴完成整體加工后，裝配到燃燒室中進(jìn)行部件級(jí)的試驗(yàn)，并通過(guò)部件級(jí)試驗(yàn)后的流量檢測(cè)或切割、ct攝影等方式確認(rèn)其主油路的吹掃效果。

21、三、大大減少了燃油噴嘴內(nèi)主油路吹掃效果的驗(yàn)證工序與成本。

技術(shù)特征：

1.一種燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述可視化試驗(yàn)裝置包括：

2.如權(quán)利要求1所述的燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述可視化試驗(yàn)裝置還包括安裝法蘭組件，所述安裝法蘭組件安裝在所述試驗(yàn)段筒體的一側(cè)端部，所述噴嘴試驗(yàn)組件與所述安裝法蘭組件固定連接。

3.如權(quán)利要求2所述的燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述安裝法蘭組件包括第一安裝法蘭和第二安裝法蘭，所述第一安裝法蘭固定在所述試驗(yàn)段筒體的一側(cè)端部，所述第二安裝法蘭固定在所述第一安裝法蘭上，且通過(guò)所述第一安裝法蘭和所述第二安裝法蘭將所述噴嘴試驗(yàn)組件固定。

4.如權(quán)利要求3所述的燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述噴嘴試驗(yàn)組件包括噴油桿、渦流器、噴嘴外殼和噴嘴油路，所述噴油桿的一端部與所述噴嘴油路連接，所述噴嘴油路安裝在所述噴嘴外殼內(nèi)，所述噴嘴外殼固定套接在所述渦流器內(nèi)。

5.如權(quán)利要求4所述的燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述渦流器固定在所述第一安裝法蘭和所述第二安裝法蘭內(nèi)。

6.如權(quán)利要求4所述的燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述可視化試驗(yàn)裝置還包括試驗(yàn)段蓋板，所述試驗(yàn)段蓋板安裝在所述試驗(yàn)段筒體的外壁面上，所述噴油桿的另一端部穿過(guò)并與所述試驗(yàn)段蓋板連接。

7.如權(quán)利要求6所述的燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)段蓋板上開(kāi)設(shè)有孔，所述噴油桿由所述孔伸出至所述試驗(yàn)段筒體的外部。

8.如權(quán)利要求4所述的燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述噴油桿上開(kāi)設(shè)有油路進(jìn)口，所述噴嘴油路上沿噴嘴軸心方向周向均布有油路出口。

9.如權(quán)利要求4所述的燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述噴嘴油路的內(nèi)壁上周向開(kāi)有空氣進(jìn)口孔，所述噴嘴外殼上周向開(kāi)有空氣出口孔。

10.如權(quán)利要求1所述的燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述可視化試驗(yàn)裝置還包括受感部安裝座，所述受感部安裝座安裝在所述試驗(yàn)段筒體的外壁面上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種燃油噴嘴內(nèi)油路的可視化試驗(yàn)裝置，其包括：試驗(yàn)段筒體；噴嘴試驗(yàn)組件設(shè)置在所述試驗(yàn)段筒體內(nèi)，且所述噴嘴試驗(yàn)組件的一端部與所述試驗(yàn)段筒體的一側(cè)端部連通，另一端部由所述試驗(yàn)段筒體的外壁面向外伸出；光源布置在所述試驗(yàn)段筒體內(nèi)，攝像機(jī)布置在所述試驗(yàn)段筒體的外部，對(duì)準(zhǔn)所述噴嘴試驗(yàn)組件；光源的光線穿過(guò)所述噴嘴試驗(yàn)組件，到達(dá)所述攝像機(jī)，由所述攝像機(jī)采集所述噴嘴試驗(yàn)組件內(nèi)的燃油流動(dòng)情況。本發(fā)明能夠有效的對(duì)燃油噴嘴內(nèi)燃油流動(dòng)以及吹掃情況進(jìn)行可視化觀測(cè)。燃油噴嘴的吹掃能力可以提前通過(guò)零組件試驗(yàn)得到驗(yàn)證，大大減少了燃油噴嘴內(nèi)主油路吹掃效果的驗(yàn)證工序與成本。

技術(shù)研發(fā)人員：馮健,黃望全,陳浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8