燃料噴嘴結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機燃料噴嘴，且更具體地涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機燃料噴嘴的主噴射結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行器燃?xì)鉁u輪發(fā)動機包括燃燒器，燃料在燃燒器中焚燒以將熱輸入發(fā)動機循環(huán)。典型的燃燒器包括一個或多個燃料噴射器，燃料噴射器作用為將液體燃料引入空氣流中，使得其可霧化和焚燒。
[0003]分級燃燒器發(fā)展成以低污染、高效率、低成本、高發(fā)動機輸出和良好的發(fā)動機操作性操作。在分級燃燒器中，燃燒器的噴嘴可操作成通過兩個或更多個離散的級來選擇性地噴射燃料，各個級由燃料噴嘴內(nèi)的獨立燃料流動通路限定。例如，燃料噴嘴可包括連續(xù)地操作的引導(dǎo)級，以及僅在較高發(fā)動機功率水平下操作的主級。燃料流率還可在各個級內(nèi)變化。
[0004]主級包括具有多個燃料噴射端口的環(huán)形主噴射環(huán)，該多個燃料噴射端口通過包繞的中心體將燃料排放到旋流混合器空氣流中。此類燃料噴嘴的需求確保燃料不會攝入燃料噴嘴內(nèi)的空隙中，其在那里可點燃而引起內(nèi)部破壞和可能的反常操作。還期望具有穿透到混合器空氣流中的良好燃料射流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]該需求由本發(fā)明解決，本發(fā)明提供了包括噴射結(jié)構(gòu)的燃料噴嘴，該噴射結(jié)構(gòu)構(gòu)造成生成空氣流，空氣流清洗且協(xié)助燃料流穿透到空氣流中。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的燃料噴嘴裝置包括:環(huán)形外體，外體平行于中心線軸線延伸，外體具有在前端與后端之間延伸的大體上圓柱形的外表面，且具有穿過外表面的多個開口；設(shè)置在外體內(nèi)的環(huán)形主噴射環(huán)，主噴射環(huán)包括從其沿徑向向外延伸的環(huán)形陣列的燃料柱;沿周向方向在主噴射環(huán)內(nèi)延伸的主燃料通道;多個主燃料孔口，各個主燃料孔口與主燃料通道連通，且延伸穿過其中一個燃料柱；以及將主噴射環(huán)連接至外體的懸置結(jié)構(gòu)，懸置結(jié)構(gòu)構(gòu)造成沿軸向和側(cè)向方向大致剛性地定位主環(huán)的位置，同時允許沿徑向方向的受控偏轉(zhuǎn)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，懸置結(jié)構(gòu)包括:在開口后方從外體沿徑向向內(nèi)延伸的環(huán)形凸緣;沿大體上軸向方向從凸緣向前延伸且沿徑向穿過主噴射環(huán)的內(nèi)側(cè)的環(huán)形內(nèi)臂；從主噴射環(huán)沿軸向向前延伸的環(huán)形外臂；以及在主噴射環(huán)的軸向前方的位置處使內(nèi)臂和外臂互連的U形彎曲部。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，擋板沿大體上軸向方向從凸緣向前延伸且沿徑向穿過主噴射環(huán)的外側(cè);并且擋板包括燃料柱穿過的開口。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，擋板的前端在開口前方連接至外體。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，各個燃料柱包括限定圓柱形側(cè)表面的周壁，以及從周壁的遠(yuǎn)端表面沿徑向向內(nèi)凹入以限定噴霧井的沿徑向面向外的底板;且各個燃料柱與外體中的開口中的一個對準(zhǔn)且通過限定在開口與側(cè)表面之間的外周間隙與開口分開。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，燃料柱沿徑向向外延伸超過外體的外表面。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，各個燃料柱在平面視圖中為伸長的，且包括限定側(cè)表面的周壁和從周壁的遠(yuǎn)端表面沿徑向向內(nèi)凹入以限定噴霧井的沿徑向面向外的底板;且各個燃料柱與外體中的開口中的一個對準(zhǔn)且通過限定在開口與側(cè)表面之間的外周間隙與開口分開。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，至少一個空氣協(xié)助端口在周壁與底板的交叉點附近形成在周壁中。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，其中至少一個燃料柱包括沿平行于遠(yuǎn)端表面的線延伸的斜面形嵌口，嵌口在噴霧井處具有最大徑向深度且在徑向高度中向外漸縮，在離噴霧井一定距離處接合遠(yuǎn)端表面。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，各個燃料柱的周壁在平面視圖中為淚滴形。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，徑向間隙存在于燃料柱與外體之間；各個燃料柱包括限定圓柱形側(cè)表面的周壁，以及限定從周壁的遠(yuǎn)端表面沿徑向向內(nèi)凹入的沿徑向面向外的底板的孔;并且大體上管狀的滑動密封件接納在各個燃料柱的孔中且跨越徑向間隙。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，各個滑動密封件固定在外體的其中一個開口中，且利用滑動配合接納在燃料柱的對應(yīng)孔中。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該裝置還包括:包括設(shè)置在主噴射環(huán)內(nèi)的具有最小直徑的喉部的環(huán)形文氏管；設(shè)置在文氏管內(nèi)的環(huán)形分流器;在文氏管與分流器之間延伸的外旋流導(dǎo)葉的陣列；設(shè)置在分流器內(nèi)的引導(dǎo)燃料噴射器；以及在分流器與引導(dǎo)燃料噴射器之間延伸的內(nèi)旋流導(dǎo)葉的陣列。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該裝置還包括:可操作成在變化的流率下供應(yīng)液體燃料流的燃料系統(tǒng);聯(lián)接在燃料系統(tǒng)與引導(dǎo)燃料噴射器之間的引導(dǎo)燃料管道；以及聯(lián)接在燃料系統(tǒng)與主噴射環(huán)之間的主燃料管道。
[0020]技術(shù)方案1.一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的燃料噴嘴裝置，包括:
環(huán)形外體，所述外體平行于中心線軸線延伸，所述外體具有在前端與后端之間延伸的大體上圓柱形的外表面，且具有穿過所述外表面的多個開口；
設(shè)置在所述外體內(nèi)的環(huán)形主噴射環(huán)，所述主噴射環(huán)包括從其沿徑向向外延伸的環(huán)形陣列的燃料柱；
沿周向方向在所述主噴射環(huán)內(nèi)延伸的主燃料通道；
多個主燃料孔口，各個主燃料孔口與所述主燃料通道連通，且延伸穿過所述燃料柱中的一個；以及
將所述主噴射環(huán)連接至所述外體的懸置結(jié)構(gòu)，所述懸置結(jié)構(gòu)構(gòu)造成沿軸向和側(cè)向方向大致剛性地定位所述主環(huán)的位置，同時允許沿徑向方向的受控偏轉(zhuǎn)。
[0021 ]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的裝置，其特征在于，所述懸置結(jié)構(gòu)包括:
在所述開口后方從所述外體沿徑向向內(nèi)延伸的環(huán)形凸緣；
沿大體上軸向方向從所述凸緣向前延伸且沿徑向穿過所述主噴射環(huán)的內(nèi)側(cè)的環(huán)形內(nèi)臂；
從所述主噴射環(huán)沿軸向向前延伸的環(huán)形外臂；以及在所述主噴射環(huán)的軸向前方的位置處使所述內(nèi)臂和所述外臂互連的U形彎曲部。
[0022]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的裝置，其特征在于:
擋板沿大體上軸向方向從所述凸緣向前延伸且沿徑向穿過所述主噴射環(huán)的外側(cè);并且所述擋板包括所述燃料柱穿過的開口。
[0023]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的裝置，其特征在于，所述擋板的前端在所述開口前方連接至所述外體。
[0024]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案I所述的裝置，其特征在于:
各個燃料柱包括限定圓柱形側(cè)表面的周壁，以及從所述周壁的遠(yuǎn)端表面沿徑向向內(nèi)凹入以限定噴霧井的沿徑向面向外的底板;并且
各個燃料柱與所述外體中的所述開口中的一個對準(zhǔn)，且通過限定在所述開口與所述側(cè)表面之間的外周間隙與所述開口分開。
[0025]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的裝置，其特征在于，所述燃料柱沿徑向向外延伸超過所述外體的外表面。
[0026]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案I所述的裝置，其特征在于:
各個燃料柱在平面視圖中為伸長的，且包括限定側(cè)表面的周壁和從所述周壁的遠(yuǎn)端表面沿徑向向內(nèi)凹入以限定噴霧井的沿徑向面向外的底板;以及
各個燃料柱與所述外體中的所述開口中的一個對準(zhǔn)，且通過限定在所述開口與所述側(cè)表面之間的外周間隙與所述開口分開。
[0027]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的裝置，其特征在于，至少一個空氣協(xié)助端口在所述周壁與所述底板的交叉點附近形成在所述周壁中。
[0028]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案7所述的裝置，其特征在于，所述燃料柱中的至少一個包括沿平行于所述遠(yuǎn)端表面的線延伸的斜面形嵌口，所述嵌口在所述噴霧井處具有最大徑向深度且在徑向高度中向外漸縮，在離所述噴霧井一定距離處接合所述遠(yuǎn)端表面。
[0029]技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案7所述的裝置，其特征在于，各個燃料柱的所述周壁在平面視圖中為淚滴形。
[0030]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案I所述的裝置，其特征在于:
徑向間隙存在于所述燃料柱與所述外