本发明专利技术提供了一种以离子液体为添加剂的混合燃料荷电喷雾装置，属于航空燃烧领域，包括三通连接管，铜电极，亚克力燃料管，亚克力垫片，黄铜喷嘴主体，可替换喷嘴头。所述三通连接管为三面开设通道的连接管道，上端为所述铜电极插入端，下端与所述亚克力燃烧管相连接，侧面开设有混合燃料的进口流道，所述铜电极为直径为0.5mm的实心黄铜圆柱体，所述亚克力燃料管是空心圆柱体结构，采用亚克力材料制成，下端与黄铜喷嘴主体相连，所述黄铜喷嘴主体与可替换喷嘴头相连，为空心圆柱体结构，所述亚克力垫片被放置在亚克力燃料管和黄铜喷嘴主体之间，中间开设通道，并在周向设有间隔90
【技术实现步骤摘要】
一种以离子液体为添加剂的混合燃料荷电喷雾装置
[0001]本专利技术属于航空燃烧领域，涉及一种以离子液体为添加剂的混合燃料荷电喷雾装置。
技术介绍
[0002]作为航空发动机的核心部件，主燃烧室是整个航空发动机的“动力心脏”，其重要性不言而喻。主燃烧室的功能就是将液体燃料中的化学能通过燃烧的方式释放出来，并且高效率的转化为燃气总焓，提升气流温度，提升燃气流的膨胀做功能力。液雾燃烧的基本过程包含：燃油被喷注到燃烧室，液体燃油失稳破碎，雾化形成液滴群，液滴蒸发后形成燃油蒸汽并与空气混合，形成一定油气比的可燃混气后，点火燃烧。因此，高质量的燃油雾化是实现高效燃烧的基础。随着航空发动机的技术发展，军用航空发动机的工作条件变得更加严苛复杂，这对主燃烧室提出了新的极限要求；为了让民用航空发动机满足节能减排，低碳绿色的世界环保要求，发动机主燃烧室设计工况需要偏向贫油燃烧。为了满足上述需求，实现雾化特性调控，改善雾化效果是极其必要的。
[0003]目前，雾化产生方式为燃料受到气压作用，直接从喷嘴喷出，现有喷嘴分为压力式喷嘴，离心式喷嘴，旋流式喷嘴等形式。雾化性能随着机械结构的改变，已经发展到了极致，想要进一步提高雾化质量，获得更好的雾化效果，从改变机械结构方面已经不能获得更好的成效了，因此需要寻求一种更加高效精细的雾化方式。航空发动机电气化程度不断提升，利用外加物理场来提升航空发动机性能已经成为了该领域技术发展的前沿方向之一，其中利用电场来调控雾化和燃烧过程的方案已经初步具备可行性，但是由于航空煤油自身的电导率太低，电场影响的效果并不是十分明显；相反，离子液体作为一种由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的室温熔融盐，有着极好的电导率，能够有效加载电荷，强化电场影响。因此，本专利技术提出一种以离子液体为添加剂的混合燃料荷电喷雾装置。
技术实现思路
[0004]要解决的技术问题
[0005]为了解决宽工况范围内航空发动机液雾燃烧的雾化质量问题以及雾化可调控性，本专利技术提供了一种以离子液体为添加剂的混合燃料荷电喷雾装置。本专利技术能够实现液雾燃烧中燃油雾化的可调控性，其中，加入离子液体后，能够改善燃油受电场调控的影响效果，提高电场力的作用，获得更高质量，更加可调控的混合燃料雾化结果。
[0006]技术方案
[0007]一种以离子液体为添加剂的混合燃料荷电喷雾装置，包括三通连接管(1)，铜电极(2)，亚克力燃料管(3)，亚克力垫片(4)，黄铜喷嘴主体(5)，可替换喷嘴头(6)。所述三通连接管(1)以亚克力材料制造而成，顶端开设直径为0.5～0.6mm的孔，作为电极插入通道；侧面开设3～4mm的通道，作为混合燃料进口，整体进口参数设定如下：进口压力为0.1～0.2mpa，进口流量为0.4～0.5ml/s；底端开设5mm的螺纹孔，与亚克力燃料管上端保持螺纹
连接；所述铜电极(2)为一根直径为0.5mm的铜制电极，施加电压范围为5～9kv，所述铜电极与可替换喷嘴头(6)的间距范围,即电极距离范围为1～5mm，当所述铜电极(2)位置确定后，可以采用橡胶带固定；所述亚克力燃料管(3)为亚克力材料制造的混合燃料流通管道，上端与三通连接管(1)螺纹连接；下端与黄铜喷嘴主体(5)螺纹连接，整体被包裹在内部；所述亚克力垫片(4)为中间开设0.6～1.0mm的圆形孔，周向设置四个间隔90
°
的肋片，整体厚度为1～2mm，铜电极从中心孔穿过；所述黄铜喷嘴主体(5)下端连接可替换喷嘴头，采用锡焊固定；所述可替换喷嘴头(6)以黄铜为材料制作而成的圆台结构，在底部开设呈60
°
角度，孔径为0.5mm的燃料喷孔，圆台母线与较大截面呈60
°
角度。
[0008]有益效果
[0009]一、所述铜电极(2)与所述亚克力燃料管(3)为同轴设置，混合燃料与所述铜电极(2)直接接触，这增加了电荷进入液体的效率；通过施加不同的电压强度，电荷量进入混合燃料的密度也不一样；通过添加离子液体，改善混合燃料的电导率，强化电荷传输效率，整体上增加混合燃料的带电量。
[0010]二、所述亚克力燃料管(3)分别与所述三通连接管(1)和所述黄铜喷嘴主体(5)螺纹连接，整体被包裹在内部，这降低了混合燃料因为和金属器件接触而导致的电荷损失。
[0011]三、所述亚克力垫片(4)中心开孔用于所述铜电极(2)穿过，限制了铜电极(2)的左右移动，保持为同轴位置，避免了所述铜电极(2)与所述黄铜喷嘴主体(5)的接触，减少不必要的电荷损失问题。
[0012]四、所述可替换喷嘴头(6)与所述黄铜喷嘴主体(5)为锡焊连接，可以更换不同形式的喷嘴头，观测不同流速下的混合燃料带电量。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的结构示意图；
[0014]图2为图1的俯视图；
[0015]图3为图1的仰视图；
[0016]图4为图1的剖面图；
[0017]图5为亚克力垫片的示意图；
[0018]图6为亚克力垫片的俯视图。
[0019]图中(1)为三通连接管，(2)为铜电极，(3)为亚克力燃料管，(4)为亚克力垫片，(5)为黄铜喷嘴主体，(6)为可替换喷嘴头。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]如图1至图6所示，一种以离子液体为添加剂的混合燃料荷电喷雾装置，包括一个三通连接管(1)、铜电极(2)、亚克力燃料管(3)、亚克力垫片(4)、黄铜喷嘴主体(5)和可替换喷嘴头(6)；
[0022]其中三通连接管(1)与铜电极(2)和亚克力燃料管(3)连接，与亚克力燃料管(3)接
触处可采用橡胶垫片密封；
[0023]其中亚克力燃料管(3)与黄铜喷嘴主体(5)连接，接触处可采用橡胶垫片密封；
[0024]其中亚克力垫片(4)被放置于黄铜喷嘴主体内部，与亚克力燃料管(3)接触；
[0025]其中黄铜喷嘴主体(5)与可替换喷嘴头(6)锡焊连接，并在接触处涂抹密封胶水；
[0026]其中铜电极(2)、亚克力燃料管(3)、亚克力垫片(4)和黄铜喷嘴主体(5)均为同轴放置。
[0027]在本实施例中，所述三通连接管(1)，所述亚克力燃料管(3)，所述亚克力垫片(4)采用亚克力材料，所述铜电极(2)，所述黄铜喷嘴主体(5)和所述可替换喷嘴头(6)采用黄铜材料。
[0028]在本实施例中，铜电极(2)通过三通连接管(1)上端开设的小孔，插入整个三通连接管(1)，经过亚克力燃料管(3)，亚克力垫片(4)，黄铜喷嘴主体(5)，至距离可替换喷嘴(6)一定距离处，通过移动铜电极(2)位置，可以改善整个电场的分布情况，进而调控混合燃料的电荷注入。
[0029]在本实施例中，三通连接管(1)侧面有用于混合燃料进入的通道，下端与亚克本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种以离子液体为添加剂的混合燃料荷电喷雾装置，其特征在于包括三通连接管(1)、铜电极(2)、亚克力燃料管(3)、亚克力垫片(4)、黄铜喷嘴主体(5)和可替换喷嘴头(6)，所述三通连接管(1)在上端开设有电极插入孔，在侧面开设有混合燃料通道，下端开设有连接孔；所述铜电极(2)从三通连接管(1)上端插入，并插至与可替换喷嘴头(6)一定距离处；所述亚克力燃料管(3)与三通连接管(1)和黄铜喷嘴主体(5)相连；所述亚克力垫片(4)被夹在亚克力燃料管(3)和黄铜喷嘴主体(5)之间；所述可替换喷嘴头(6)和黄铜喷嘴主体(5)相连。2.根据权利要求1所述的一种以离子液体为添加剂的混合燃料荷电喷雾装置，其特征在于：所述铜电极(2)可以任意调整位置，改变与可替换喷嘴头(6)的间距，所述铜电极(2)为实心圆柱。3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建玲，门海，沈鑫，黄新春，蔡林，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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