一种供油装置的制作方法

本申请涉及航空发动机，尤其涉及一种供油装置。

背景技术：

1、随着航空发动机推力水平的提高，燃烧室供油要求不断提升。分区供油喷嘴能较好兼顾高油气比燃烧室点火及低工况稳定性与高工况高效低冒烟燃烧性能。但若要继续拓宽低工况边界，就必须通过增强低工况下的雾化质量来提高燃烧稳定性。已有技术多是通过减小副喷嘴的流量数获得更大的燃油压力，但上述方式会导致大工况下副级流量偏小，影响燃烧效率。此外，目前传统电嘴多布置于火焰筒外环侧，主要采用单电嘴或双电嘴装配方案，而电嘴安装位置与流场及燃油雾化场的匹配性也将进一步影响燃烧室的点火性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供一种供油装置，用于改善小工况燃油雾化质量，拓宽主燃烧室点、熄火边界，改善全环联焰质量，同时保证大工况运行状态下，燃烧室具有较高的燃烧效率、较优的燃烧稳定性和较合理的出口温度分布。

2、本申请实施例提供一种供油装置，所述装置包括点火喷嘴、一般喷嘴、主油路总管和副油路总管，所述副油路总管设置为半环形结构，所述主油路总管设置为全环结构，所述主油路总管上连接有多个主油路分管，所述副油路总管上连接有多个副油路分管，所述点火喷嘴的一侧与所述副油路分管连接，所述点火喷嘴的另一侧与所述主油路分管连接，所述一般喷嘴与所述主油路分管连接，所述点火喷嘴内部设有点火结构，所述点火喷嘴和所述一般喷嘴均设有主油路和副油路；

3、当发动机自起动状态提升至小工况时，所述小工况为发动机高压转子相对换算转速小于60％，仅所述副油路总管供油，所述点火喷嘴工作；当所述发动机高压转子相对换算转速大于等于60％时，所述副油路总管与所述主油路总管同时供油，所述点火喷嘴与所述一般喷嘴同时工作，所述点火喷嘴和所述一般喷嘴的主油路当量比相当，所述点火喷嘴和所述一般喷嘴的副油路当量比相当。

4、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述点火喷嘴内设有第一一级预膜旋流器，所述第一一级预膜旋流器外侧设有第一副级燃油通道，所述第一副级燃油通道通过点火喷嘴副级燃油进口与所述副油路分管连接，所述第一副级燃油通道靠近所述第一一级预膜旋流器一侧的周向设有第一斜切孔；所述第一副级燃油通道的外侧设置有第一二级旋流器，所述第一二级旋流器的外侧设有第一主级燃油通道，所述第一主级燃油通道通过点火喷嘴主级燃油进口与所述主油路分管连接，所述第一主级燃油通道的下游周向连接有多个第一燃油喷射口；

5、所述第一副级燃油通道的副级燃油喷口型面设置有第一环形电极，安装有所述第一二级旋流器的二级旋流通道处设置有第二环形电极，所述第一环形电极和所述第二环形电极构成所述点火结构。

6、根据本申请实施例的一种具体实现方式，安装有所述第一一级预膜旋流器的一级旋流通道的下游设置有缩-扩结构，所述缩-扩结构位于所述一级旋流通道的侧壁上，所述缩-扩结构的型面沿气体的流动方向先收缩再扩张。

7、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述一般喷嘴内设有第二主级燃油通道和第二副级燃油通道，所述第二主级燃油通道的下游周向连接有多个第二燃油喷射口，所述第二副级燃油通道的进油口与所述第二主级燃油通道连接，所述第二主级燃油通道通过一般喷嘴主级燃油进口与所述主油路分管连接，所述一般喷嘴内还设有第二一级预膜旋流器和第二二级旋流器，所述第二一级预膜旋流器位于所述第二副级燃油通道的内侧，所述第二二级旋流器位于所述第二副级燃油通道的外侧，所述第二副级燃油通道靠近所述第二一级预膜旋流器一侧的周向设有第二斜切孔。

8、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述轴向角为所述第一斜切孔轴线在所述一级旋流通道内壁面上所述第一斜切孔位置处的法向平面上的分量与所述一级旋流通道内壁面的夹角，所述周向角为所述第一斜切孔轴线在所述一级旋流通道内壁面上所述第一斜切孔位置处的切向平面上的分量与所述一级旋流通道内壁面上所述第一斜切孔位置处的法向平面的夹角。

9、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第一斜切孔的周向角与所述第一一级预膜旋流器的安装角相反。

10、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第一二级旋流器的叶片安装角与所述第一一级预膜旋流器的叶片安装角相反，和/或，所述第二二级旋流器的叶片安装角与所述第二一级预膜旋流器的叶片安装角相反。

11、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述第一斜切孔在所述第一副级燃油通道的侧壁上为均匀布置，和/或，所述第二斜切孔在所述第二副级燃油通道的侧壁上为均匀布置。

12、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述点火喷嘴与所述副油路总管位于同一侧，所述点火喷嘴与所述一般喷嘴均为半环设置。

13、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述点火喷嘴与所述一般喷嘴为交错间隔式设置。

14、有益效果

15、本申请实施例中的供油装置，通过在点火喷嘴内设置点火结构，可实现点火助燃功能，根据主燃烧室实际工作情况，可在火焰筒上取消点火电嘴设置，突破了传统单/双电嘴点火限制，点、熄火边界大幅拓宽；采用小工况(发动机高压转子相对换算转速＜60％)时，仅点火喷嘴工作的方式，提升了单喷嘴燃油流量及供油压力，改善燃油雾化质量；同时，保证在大工况时，点火喷嘴与一般喷嘴主油路当量比、副油路当量比分别相当，以确保燃烧室燃烧效率、燃烧稳定性和出口温度场满足设计要求；通过点火喷嘴与一般喷嘴的合理排布可改善全环联焰质量。

技术特征：

1.一种供油装置，其特征在于，所述装置包括点火喷嘴(1)、一般喷嘴(2)、主油路总管(5)和副油路总管(3)，所述副油路总管(3)设置为半环形结构，所述主油路总管(5)设置为全环结构，所述主油路总管(5)上连接有多个主油路分管(6)，所述副油路总管(3)上连接有多个副油路分管(4)，所述点火喷嘴(1)的一侧与所述副油路分管(4)连接，所述点火喷嘴(1)的另一侧与所述主油路分管(6)连接，所述一般喷嘴(2)与所述主油路分管(6)连接，所述点火喷嘴(1)内部设有点火结构，所述点火喷嘴(1)和所述一般喷嘴(2)均设有主油路和副油路；

2.根据权利要求1所述的供油装置，其特征在于，所述点火喷嘴(1)内设有第一一级预膜旋流器(10)，所述第一一级预膜旋流器(10)外侧设有第一副级燃油通道(11)，所述第一副级燃油通道(11)通过点火喷嘴副级燃油进口(7)与所述副油路分管(4)连接，所述第一副级燃油通道(11)靠近所述第一一级预膜旋流器(10)一侧的周向设有第一斜切孔(12)；所述第一副级燃油通道(11)的外侧设置有第一二级旋流器(15)，所述第一二级旋流器(15)的外侧设有第一主级燃油通道(18)，所述第一主级燃油通道(18)通过点火喷嘴主级燃油进口(8)与所述主油路分管(6)连接，所述第一主级燃油通道(18)的下游周向连接有多个第一燃油喷射口(19)；

3.根据权利要求2所述的供油装置，其特征在于，安装有所述第一一级预膜旋流器(10)的一级旋流通道(13)的下游设置有缩-扩结构(14)，所述缩-扩结构(14)位于所述一级旋流通道(13)的侧壁上，所述缩-扩结构(14)的型面沿气体的流动方向先收缩再扩张。

4.根据权利要求2所述的供油装置，其特征在于，所述一般喷嘴(2)内设有第二主级燃油通道(21)和第二副级燃油通道(20)，所述第二主级燃油通道(21)的下游周向连接有多个第二燃油喷射口(23)，所述第二副级燃油通道(20)的进油口与所述第二主级燃油通道(21)连接，所述第二主级燃油通道(21)通过一般喷嘴主级燃油进口(9)与所述主油路分管(6)连接，所述一般喷嘴(2)内还设有第二一级预膜旋流器和第二二级旋流器，所述第二一级预膜旋流器位于所述第二副级燃油通道(20)的内侧，所述第二二级旋流器位于所述第二副级燃油通道(20)的外侧，所述第二副级燃油通道(20)靠近所述第二一级预膜旋流器一侧的周向设有第二斜切孔(22)。

5.根据权利要求2所述的供油装置，其特征在于，所述第一斜切孔(12)具有轴向角和周向角，所述轴向角为所述第一斜切孔(12)轴线在所述一级旋流通道(13)内壁面上所述第一斜切孔(12)位置处的法向平面上的分量与所述一级旋流通道(13)内壁面的夹角，所述周向角为所述第一斜切孔(12)轴线在所述一级旋流通道(13)内壁面上所述第一斜切孔(12)位置处的切向平面上的分量与所述一级旋流通道(13)内壁面上所述第一斜切孔(12)位置处的法向平面的夹角。

6.根据权利要求5所述的供油装置，其特征在于，所述第一斜切孔(12)的周向角与所述第一一级预膜旋流器(10)的安装角相反。

7.根据权利要求4所述的供油装置，其特征在于，所述第一二级旋流器(15)的叶片安装角与所述第一一级预膜旋流器(10)的叶片安装角相反，和/或，所述第二二级旋流器的叶片安装角与所述第二一级预膜旋流器的叶片安装角相反。

8.根据权利要求4所述的供油装置，其特征在于，所述第一斜切孔(12)在所述第一副级燃油通道(11)的侧壁上为均匀布置，和/或，所述第二斜切孔(22)在所述第二副级燃油通道(20)的侧壁上为均匀布置。

9.根据权利要求1所述的供油装置，其特征在于，所述点火喷嘴(1)与所述副油路总管(3)位于同一侧，所述点火喷嘴(1)与所述一般喷嘴(2)均为半环设置。

10.根据权利要求1所述的供油装置，其特征在于，所述点火喷嘴(1)与所述一般喷嘴(2)为交错间隔式设置。

技术总结本申请提供了一种供油装置，属于航空发动机技术领域，包括点火喷嘴、一般喷嘴、主油路总管和副油路总管，副油路总管设置为半环形结构，连接多个副油路分管，主油路总管设置为全环结构，连接多个主油路分管，点火喷嘴与副油路分管和主油路分管连接，一般喷嘴与主油路分管连接，点火喷嘴内部设有点火结构，点火喷嘴和一般喷嘴均设有主油路和副油路；当发动机自起动状态提升至小工况时，仅副油路总管供油；随着发动机转速的提升，副油路总管与主油路总管同时供油，点火喷嘴和一般喷嘴的主油路当量比相当，点火喷嘴和一般喷嘴的副油路当量比相当。通过本申请的处理方案，改善小工况燃油雾化质量，拓宽点、熄火边界。技术研发人员：陈溯敏,王蓉隽,魏豪,邱伟,黄兵,卢加平,桂韬,房人麟受保护的技术使用者：中国航发四川燃气涡轮研究院技术研发日：技术公布日：2024/5/27