本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)，尤其涉及一種燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置及方法。

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)自燃燒室進(jìn)口空氣的對(duì)流換熱和燃燒室火焰筒內(nèi)燃?xì)獾妮椛鋼Q熱影響。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)參數(shù)不斷提高，燃燒室進(jìn)口空氣溫度和燃燒室火焰筒內(nèi)燃?xì)鉁囟炔粩嗌?，因而噴嘴熱?fù)荷隨之增加，燃油噴嘴油路內(nèi)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發(fā)生熱氧化或熱裂解反應(yīng)，當(dāng)燃油濕壁溫大于421k會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，而當(dāng)燃油濕壁溫大于699k會(huì)發(fā)生熱裂解反應(yīng)，發(fā)生熱氧化或熱裂解反應(yīng)后會(huì)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。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。因此，噴嘴通常采取熱防護(hù)設(shè)計(jì)，以減少外界熱源對(duì)燃油的加熱效果，降低噴嘴油路內(nèi)壁溫度，從而避免結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生。

2、在發(fā)動(dòng)機(jī)定型前，需要開展噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)，驗(yàn)證噴嘴熱防護(hù)效果，以確保燃油噴嘴服役后不會(huì)發(fā)生燃油結(jié)焦而影響噴嘴正常供油工作。而噴嘴結(jié)焦是一個(gè)相對(duì)緩慢的過(guò)程，噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)往往需要幾百上千，甚至上萬(wàn)個(gè)小時(shí)才能得出結(jié)焦時(shí)間的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此，如何降低噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)成本存在極大的挑戰(zhàn)。

3、亟需提供一種新的裝置或方法來(lái)降低熱防護(hù)試驗(yàn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，能夠降低熱防護(hù)試驗(yàn)的成本。

2、為實(shí)現(xiàn)前述目的的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，其包括：

3、外筒體，通身開設(shè)有通孔；

4、火焰筒，固定于所述外筒體內(nèi)，所述火焰筒的入口設(shè)置有主渦流器；

5、燃油噴嘴，安裝于所述通孔處，通過(guò)所述通孔伸入至所述外筒體內(nèi)部，并穿過(guò)所述主渦流器；以及

6、進(jìn)油管路，與所述燃油噴嘴連接；

7、其中，所述進(jìn)油管路上設(shè)置有加溫器。

8、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述外筒體包括試驗(yàn)前段以及試驗(yàn)后段，所述試驗(yàn)前段具有前段進(jìn)口以及前段出口，所述試驗(yàn)后段具有后段進(jìn)口以及后段出口，所述通孔開設(shè)于所述試驗(yàn)前段中；

9、其中，所述試驗(yàn)前段在所述前段出口處與所述試驗(yàn)后段的后段進(jìn)口通過(guò)緊固件連接。

10、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述試驗(yàn)前段包括環(huán)繞所述前段出口外周設(shè)置的第一法蘭環(huán)，所述試驗(yàn)后段包括環(huán)繞所述后段進(jìn)口設(shè)置的第二法蘭環(huán)，所述后段進(jìn)口的端面設(shè)置有法蘭連接部；

11、其中，所述第一法蘭環(huán)與所述第二法蘭環(huán)通過(guò)緊固件連接，所述火焰筒的出口具有繞其外周設(shè)置的第三法蘭環(huán)，所述第三法蘭環(huán)通過(guò)緊固件與所述法蘭連接部固定連接，所述主渦流器通過(guò)緊固件安裝于所述火焰筒的入口。

12、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述通孔外周設(shè)置有安裝座，所述燃油噴嘴通過(guò)所述安裝座安裝于所述通孔處。

13、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述試驗(yàn)前段設(shè)置有觀察視窗。

14、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述觀察視窗包括視窗基座、視窗蓋板以及石英玻璃，所述視窗基座設(shè)置于所述試驗(yàn)前段中，所述視窗蓋板將所述石英玻璃壓緊于所述視窗基座上。

15、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述試驗(yàn)前段上設(shè)置有總溫總壓測(cè)點(diǎn)，所述試驗(yàn)后段上設(shè)置有靜壓測(cè)點(diǎn)。

16、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述總溫總壓測(cè)點(diǎn)包括座體、堵蓋以及測(cè)試耙，所述座體設(shè)置于所述試驗(yàn)前段中，所述堵蓋與所述座體可拆卸連接，所述測(cè)試耙通過(guò)所述堵蓋安裝于所述座體中，搜書測(cè)試耙在安裝狀態(tài)下具有伸入至所述試驗(yàn)前段中的一段。

17、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述試驗(yàn)后段中具有冷卻單元。

18、另一方面，根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，還提供了一種燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)方法，其采用如前所述的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)，所述試驗(yàn)方法包括如下步驟：

19、令燃油通過(guò)所述進(jìn)油管路進(jìn)入燃油噴嘴，并同時(shí)開啟所述加溫器，使得流至所述燃油噴嘴進(jìn)口處的燃油具有高油溫；

20、試驗(yàn)過(guò)程中，令所述火焰筒內(nèi)不發(fā)生燃燒；

21、觀察所述燃油噴嘴處是否存在結(jié)焦。

22、本發(fā)明的有益效果在于：

23、通過(guò)本構(gòu)型的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置以及燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)在火焰筒內(nèi)不發(fā)生燃燒的情況下進(jìn)行燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)，本試驗(yàn)方法以及裝置能夠通過(guò)調(diào)節(jié)加溫器的功率控制燃油溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，經(jīng)過(guò)加溫后的燃油噴嘴熱負(fù)荷顯著增加，可用于模擬真實(shí)服役時(shí)噴嘴進(jìn)口油溫較高的狀態(tài)，以及用于熱防護(hù)試驗(yàn)過(guò)程中加速噴嘴結(jié)焦進(jìn)程，并根據(jù)熱負(fù)荷較高的加速結(jié)焦時(shí)間換算成正常工作下的結(jié)焦時(shí)間，縮短噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)時(shí)間，節(jié)約試驗(yàn)成本。

24、與此同時(shí)，具有前述構(gòu)型的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置由于不在火焰筒內(nèi)發(fā)生燃燒，因而能夠僅保留對(duì)噴嘴熱負(fù)荷影響較大的燃油噴嘴和主渦流器等頭部結(jié)構(gòu)，同時(shí)省去了傳統(tǒng)燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置中的擴(kuò)壓器、帽罩、轉(zhuǎn)接段及火焰筒開孔等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，降低了試驗(yàn)裝置試制成本。

25、上述說(shuō)明僅是本申請(qǐng)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請(qǐng)的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本申請(qǐng)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述外筒體包括試驗(yàn)前段以及試驗(yàn)后段，所述試驗(yàn)前段具有前段進(jìn)口以及前段出口，所述試驗(yàn)后段具有后段進(jìn)口以及后段出口，所述通孔開設(shè)于所述試驗(yàn)前段中；

3.如權(quán)利要求2所述的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)前段包括環(huán)繞所述前段出口外周設(shè)置的第一法蘭環(huán)，所述試驗(yàn)后段包括環(huán)繞所述后段進(jìn)口設(shè)置的第二法蘭環(huán)，所述后段進(jìn)口的端面設(shè)置有法蘭連接部；

4.如權(quán)利要求2所述的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述通孔外周設(shè)置有安裝座，所述燃油噴嘴通過(guò)所述安裝座安裝于所述通孔處。

5.如權(quán)利要求2所述的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)前段設(shè)置有觀察視窗。

6.如權(quán)利要求5所述的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述觀察視窗包括視窗基座、視窗蓋板以及石英玻璃，所述視窗基座設(shè)置于所述試驗(yàn)前段中，所述視窗蓋板將所述石英玻璃壓緊于所述視窗基座上。

7.如權(quán)利要求2所述的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)前段上設(shè)置有總溫總壓測(cè)點(diǎn)，所述試驗(yàn)后段上設(shè)置有靜壓測(cè)點(diǎn)。

8.如權(quán)利要求7所述的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述總溫總壓測(cè)點(diǎn)包括座體、堵蓋以及測(cè)試耙，所述座體設(shè)置于所述試驗(yàn)前段中，所述堵蓋與所述座體可拆卸連接，所述測(cè)試耙通過(guò)所述堵蓋安裝于所述座體中，搜書測(cè)試耙在安裝狀態(tài)下具有伸入至所述試驗(yàn)前段中的一段。

9.如權(quán)利要求2所述的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)后段中具有冷卻單元。

10.一種燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)，所述試驗(yàn)方法包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的目的在于提供一種燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置及方法，其中燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置包括外筒體、火焰筒、燃油噴嘴以及進(jìn)油管路。外筒體通身開設(shè)有通孔，火焰筒固定于所述外筒體內(nèi)，所述火焰筒的入口設(shè)置有主渦流器。燃油噴嘴安裝于所述通孔處，通過(guò)所述通孔伸入至所述外筒體內(nèi)部，并穿過(guò)所述主渦流器。進(jìn)油管路與所述燃油噴嘴連接，所述進(jìn)油管路上設(shè)置有加溫器。通過(guò)本燃油噴嘴熱防護(hù)試驗(yàn)裝置能夠降低熱防護(hù)試驗(yàn)的成本。

技術(shù)研發(fā)人員：黃望全,戴琦暉,馮健
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：2025/5/19