一种新型燃油炉的喷嘴设计及雾化效果分析.pdf

机械研究与应用?2012年第5期(总第121期)
应用与试验
一种新型燃油炉的喷嘴设计及雾化效果分析
刘文奇,周振中
(武警工程大学,陕西西安710086)
摘要:根据预期技术指标,确定燃油炉喷嘴类型为筒单离心式喷嘴。使用经验公式法,选取经验系数,对喷嘴的几何
参数进行计算与校核,根据几何参数分析雾化效果。结果表明:喷嘴直径,稳定段长度,旋流空直径,喷嘴内锥
角,切向槽数目为个、宽度、深度,能够符合喷嘴流量、喷雾锥角及雾化效果的需求,适用于该燃油炉。
关鍵词:燃油炉;离心式喷嘴;设计;雾化质量
中图分类号:TK16
文献标识码:
文章编号:1007-4414(2012)05-0043-0
A new oil furnace atomizer design and atomization quality analysis
Liu Wen-qi, Zhou Zhen-zhong
(Engineering university of CAPF, Xi'an Shani 710086, China)
Abstract According to the expected technical target, the simple swirl type is confirmed for the oil furnace atomizer, Using the
empirical formula method, selecting the empirical coefficient, the geometrical parameters of the atomizer are calculated, the
atomization effect are analyzed based on the geometric parameters. The results show that: when the atomizer diameter d=0
2mm, the stable length 1=0. 6mm, the diameter of the swirl chamber D=5.5mm, the atomizer cone angle 0=30, and two
tangential slots, with width b=1. 5mm, depth h=0. 21 mm, these factors could meet the needs of the oil furnace atomizer in
atomizer flow rate, the spray angle and the atomization effect
ey words: oil furnace; swirl atomizer; design; atomization quality
1技术指标及基本原理
的输油导管压出,经炉头下方预热管预热后,由喷嘴
燃油炉是军队在野战条件下进行饮食保障的重喷出雾化,燃油液雾与空气充分混合后,在炉头上方
要装备,军事任务的特殊性要求军用燃油炉,必须具充分燃烧。燃烧所需空气,一部分由引射器吸人(引
有“热负荷大、热效率高、环境适应范围广、便于携射系数0.2带”等特点
供,燃烧类型为大气式燃烧
燃油炉燃烧时,包含以下几个阶段:①燃油雾2喷嘴类型及指标
化,任务由喷嘴完成;②雾滴蒸发;③油雾与空气混2.1喷嘴选择
合;④油气着火燃烧,即产生激烈的化学反应放热。
液态工质的雾化方法?主要有:机械雾化、介质
燃油雾化是燃油炉充分燃烧放热的基础,而喷嘴雾化、超声波雾化、静电雾化。机械雾化喷嘴,是最简
的性能直接影响雾化效果。因此,喷嘴的合理设计成单类型的喷嘴,常用的类型有:直射式喷嘴及压力雾
为燃油炉设计的关键。
化喷嘴。原理为利用高压液体经小孔或旋流装置高
1技术指标
速喷岀而雾化。
该燃油炉预期保障能力为一次加注燃油满足10
直射式喷嘴,结构简单,其可以在封闭的圆管端
人三餐的热食制作。根据保障能力,将燃油炉技术指头开一个小孔,或在圆板上开许多小孔,其使用压力
标列出,如表1所示
较高,主要应用在内燃机、火箭发动机及航空发动机
加力燃烧室。
表1技术指标
简单离心式喷嘴,是压力雾化方式的一种,其利
项目
指标
用喷嘴内旋流件,在收敛通道内喷出空心扩散锥状油
使用燃料
煤油、汽油、柴油
膜,利用液体与外界空气的高速差而破碎雾化。旋流
热负荷
9kw
工作压力
器是离心式喷嘴的关键件,喷嘴内径切向槽是产生旋
0.2-0.3(MPa
流的一种方式,该方式优点是加工简单、雾化效果好,
2基本原理
缺点是油量调节比例小。简单离心式喷嘴,广泛应用
在0.2~-0.3(MPa)压力下,燃油经储油罐底部于各类轻油燃烧器及非燃烧喷雾设备。
收稿日期:2012-08-20
作者简介:刘文奇(1989-),男,河南周口人,硕上,研究方向:军事装备学。
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