一种三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管

本发明属于预蒸发燃烧，具体涉及一种三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管。

背景技术：

1、随着国内外对低污染燃烧技术的研究，逐渐发展出多种技术方案，包括分级燃烧室技术、预蒸发预混合燃烧技术、催化燃烧技术以及变几何燃烧室等等。目前，降低污染排放稳定性最好的技术是预蒸发预混合燃烧技术。预混合预蒸发燃烧技术是在燃油进入燃烧室前使用燃油蒸发装置，使燃油在该装置中进行预蒸发并与空气预混合，形成贫油状态的油气混合物，然后进入燃烧室进行燃烧的方式。

2、现有技术中，如中国专利：燃油预蒸发预混合多孔管，申请号：cn200610112528.3，该技术采用多孔管的形式对燃油进行蒸发与混合，由燃油喷嘴和蒸发混合多孔管两部分组成。燃油从燃油喷嘴喷出，进入到多孔管中。多孔管中的空气按功能可以分为燃油二次雾化空气、掺混空气和旋流空气三部分。多孔管上开有六排不同孔径和孔间距的直孔或斜孔，第一排为喷嘴段的大直径直孔进气，辅助喷嘴二次雾化，第二排为掺混段的大直径直孔进气，将燃油与空气进行掺混并将第三部分为小孔径的多排斜切孔旋流空气用来产生旋流，与空气进一步混合，并在多孔管出口产生回流区。

3、现有燃油预蒸发预混合多孔管存在以下问题：

4、1、喷嘴段直孔进气对燃油二次雾化及油气掺混的效果较弱；

5、2、掺混段直孔进气对油气掺混的效果较弱；

6、3、掺混段后排孔排数多，孔直径较小，穿透深度小，且后排孔参与的油气掺混时间短，造成出口油气掺混不够均匀，

7、4、孔数过多造成加工成本增加。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

2、一种三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管，包括可拆卸连接的燃油杆和多孔管，所述燃油杆和所述多孔管之间的连接段内设置有喷油嘴；所述多孔管靠近所述喷油嘴的一端具有依次连接设置的一级混合段、二级混合段和三级混合段，所述一级混合段的管壁上设置有多个同旋向的第一进气斜孔，所述二级混合段的管壁上设置有多个与所述第一进气斜孔的旋向相反的第二进气斜孔，所述三级混合段设置有多个直孔。

3、进一步地，所述一级混合段和所述二级混合段之间的连接段内壁呈收缩状设置，以形成收缩通道。

4、进一步地，所述收缩通道的直径为16mm—20mm。

5、进一步地，所述喷油嘴为离心喷嘴，所述离心喷嘴的出口位于所述一级混合段。

6、进一步地，所述燃油杆的第一端与外部供油装置连接，所述燃油杆的第二端外表面设置有燃油杆外螺纹，内表面设置有燃油杆内螺纹；所述多孔管的第一端设置有多孔管内螺纹，所述多孔管内螺纹与所述燃油杆外螺纹螺纹连接；所述喷油嘴的外螺纹与燃油杆内螺纹螺纹连接。

7、进一步地，所述燃油杆与所述多孔管之间设置有垫片。

8、进一步地，所述第一进气斜孔为一排，数量为8个—12个，所述第一进气斜孔的直径为3.5mm—4.5mm、斜孔角度为45°。

9、进一步地，所述第二进气斜孔为一排，数量为6个—8个，所述第二进气斜孔的直径为5mm—6mm、斜孔角度为45°，所述第二进气斜孔的旋向与第一进气斜孔的旋向相反。

10、进一步地，所述直孔为一排，数量为6个—8个，所述直孔的直径为5mm—6mm。

11、本发明的有益效果：

12、与现有技术相比，本发明采用大直径的两级反旋斜孔，一级直孔的孔排列方式，提高燃油与空气的混合效果；在多孔管出口可以得到掺混更为均匀的油气混合物，并减少加工成本与加工时间。

技术特征：

1.一种三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管，其特征在于，包括可拆卸连接的燃油杆和多孔管，所述燃油杆和所述多孔管之间的连接段内设置有喷油嘴；所述多孔管靠近所述喷油嘴的一端具有依次连接设置的一级混合段、二级混合段和三级混合段，所述一级混合段的管壁上设置有多个同旋向的第一进气斜孔，所述二级混合段的管壁上设置有多个与所述第一进气斜孔的旋向相反的第二进气斜孔，所述三级混合段设置有多个直孔。

2.根据权利要求1所述的三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管，其特征在于，所述一级混合段和所述二级混合段之间的连接段内壁呈收缩状设置，以形成收缩通道。

3.根据权利要求2所述的三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管，其特征在于，所述收缩通道的直径为16mm—20mm。

4.根据权利要求1所述的三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管，其特征在于，所述喷油嘴为离心喷嘴，所述离心喷嘴的出口位于所述一级混合段。

5.根据权利要求1所述的三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管，其特征在于，所述燃油杆的第一端与外部供油装置连接，所述燃油杆的第二端外表面设置有燃油杆外螺纹，内表面设置有燃油杆内螺纹；所述多孔管的第一端设置有多孔管内螺纹，所述多孔管内螺纹与所述燃油杆外螺纹螺纹连接；所述喷油嘴的外螺纹与燃油杆内螺纹螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管，其特征在于，所述燃油杆与所述多孔管之间设置有垫片。

7.根据权利要求1所述的三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管，其特征在于，所述第一进气斜孔为一排，数量为8个—12个，所述第一进气斜孔的直径为3.5mm—4.5mm、斜孔角度为45°。

8.根据权利要求1所述的三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管，其特征在于，所述第二进气斜孔为一排，数量为6个—8个，所述第二进气斜孔的直径为5mm—6mm、斜孔角度为45°，所述第二进气斜孔的旋向与第一进气斜孔的旋向相反。

9.根据权利要求1所述的三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管，其特征在于，所述直孔为一排，数量为6个—8个，所述直孔的直径为5mm—6mm。

技术总结本发明公开了一种三级进气旋流剪切的燃油预混合预蒸发多孔管，属于预蒸发燃烧技术领域，其包括可拆卸连接的燃油杆和多孔管，燃油杆和多孔管之间的连接段内设置有喷油嘴；多孔管靠近喷油嘴的一端具有依次连接设置的一级混合段、二级混合段和三级混合段，一级混合段的管壁上设置有多个同旋向的第一进气斜孔，二级混合段的管壁上设置有多个与第一进气斜孔的旋向相反的第二进气斜孔，三级混合段设置有多个直孔。本发明采用大直径的两级反旋斜孔，一级直孔的孔排列方式，提高燃油与空气的混合效果；在多孔管出口可以得到掺混更为均匀的油气混合物，并减少加工成本与加工时间。技术研发人员：许全宏,周士超,程旭,初小刚,林宇震受保护的技术使用者：北京航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/3/21