Центробежная форсунка Советский патент 1984 года по МПК F23D11/24 

16 Изобретение относится к устройст вам для распыливания жидких топлив, в частности к форсункам, предназначенным для камер сгорания газотур бинных двигателей, Известна топливная форсунка,содержащая корпус с камерой закручивания, соединенной на входе при помощи тангенциальных каналов с топли вопроводом и имеющей сопло на выходе 1. Однако известная- форсунка не обе печивает эффективного процесса смесеобразования при изменении расхода топлива. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является фор сунка, содержащая корпус и расположенные в нем камеру закручивания, подключенную на входе к топливопроводу, и сопло с цилиндрическими входным и выходным участками 2j . I Однако в известной форсунке при изменении давления топлива изменяет ся угол конусности факела, что приводит к изменениям в структуре зоны смесообразования интенсивности обратных токов и, как следствие, к снижению полноты сгорания. . Целью изобретения является улучшение смесообразования при изменении расхода топлива путем стабилизации угла конусности факела распып вания. Эта цель достигается тем, что в предложенной форсунке входной и выходной участки сопла соединены при помощи расширяющегося и сужающегося каналов, расположенных последовател но по ходу потока; и сопряженных меж ду собой, а входной участок сопла имеет диаметр, не превьшающий. диаметр выходного участка. Кроме того, образующие расширяющегося и сужающегося каналов расположены к оси форсунки под углом соответственно составляющим 12-45 и 60-90 , а отношение максимального диаметра сопл к диаметру выходного участка равно 1.1-1.3. На фиг. 1 представлена форсунка, продольный разрез; на фиг. 2 - увеличенное изображение расширяющегося и сужающегося каналов. Центробежная форсунка содержит корпус 1 и расположенную в нем камеру закручивания 2. Камера закручи вания 2 подключена на входе к топли вопроводу 3, а на выходе имеет сопло с цилиндрическими входным и выходным участками 4,5. Участки 4 и 5 соединены при помощи расширяющегося и сужающегося каналов 6 и 7. Каналы 6 и 7 расположены последовательно по ходу потока и сопряжены между собой. Сопло выполнено таким образом, что входной участок 4 имеет диаметр, не превышающий диаметр выходного участка 5. Кроме того, образующие расширяющегося и сужающегося каналов 6 и 7 расположены к оси форсунки под углом соответственно составляющим 12-45 и 60-90 , а отношение максимального диаметра сопла Wjj,) к диаметру чоцвых выходного участка 6 равно 1,1-1,3. При работе форсунки топливо по топливопроводу 3 поступает в камеру закручивания 2 и выходит через сопло минуя цилиндрические участки 4 и 5 и каналы 6 и 7. При прохождении топливной пелены по расширяющемуся и сужающемуся каналам 6,7 на выходном участке 5 .возникает скачок уровня, аналогичный скачку уплотнения в све рхкритическом газовом потоке. С увеличением давления топлива в форсунке конусность факела распыливания как правило возрастает. Однако благодаря скачку уровня, интенсивность которого с увеличением давления топлива возрастает, конусность распыла остается такой же, как до повьшгения давления. Постоянство конусности достигается при соотношении максимального диаметра сопла (d) к диаметру выходного цилиндрического участка 5 ц.йых °ц.вых Угол наклона расширяющегося канала 6 в пределах от 12 до 45 обеспечивает минимизацию энергетических потерь и качественное распыливание топлива, а угол наклона сужающегося канала 7 в пределах от 60 до 90 - интенсивность скачка уровня . Выполнение диаметра входного цилиндрического участка 4 не превьш1ающим диаметр выходного цилиндрического участка 5 обеспечивает критическое течение на участке 5 и, следовательно, работоспособность предложенной форсунки в целом, поскольку без достижения критической скорости течения не возникает скачка уровня и не требуется стабилизация угла конусности факела распыливания.

Такое выполнение центробежной форсунки обеспечивает постоянный конус распыливания при изменении ее режимов рпботы в широком диапазоне, что улучшает процесс смесеобразования.

1. ЦЕНТРОБЕЖНМ ФОРСУНКА, содержащая корпус и расположенные в нем камеру закручивания, подключенную на входе к топливопроводу, и сопло с цилиндрическими входным и выходным участками, отличающаяся тем, что, с целью улучшения смесообразозания при изменении расхода топлива путем стабилизации угла конусности факела распыливания, входной и выходной участки сопла соединены при помощи расширяющегося и сужающегося каналов, расположенных последовательно по ходу потока и сопряженных между собой, а входной участок сопла имеет диаметр, не пре- вьшающий диаметр выходного участка.2, Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что образующие расширяющегося и сужающегося каналов расположены к оси форсунки под углом соответственно составляющим 12- 45 и 60-90 , а отношение максимального диаметра сопла к диаметру вы- ходног.о участка равно 1,1-1,3.(Лс^Эд :ОX