【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涡轮发动机，尤其涉及一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器。
技术介绍
1、富氧涡轮发动机喷注器的功能，是实现发动机在宽工况范围内燃料高质量雾化、燃料与氧化剂气体高效混合，并喷入燃烧室进行燃烧。对于富氧涡轮发动机来说，氧化剂由两部分组成，即：从大气中捕获并经压气机增压得到的高压空气和高温富氧燃气发生器做功涡轮后的富氧燃气。现有的喷注器集成度高，流道结构复杂，而基于传统机加工、焊接、装配的工艺路线设计的喷注器，在实际的使用过程中，无法避免焊接变形大、高温高压密封难设计、机加工和装配误差积累等问题，导致喷注器整体可靠性较低，在高压空气、富氧燃气和燃料掺混的过程中效率并不高，对发动机的性能有一定的影响。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，解决了现有的发动机喷注器焊接变形大、高温高压密封难设计、机加工和装配误差积累的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，包括一体成型于喷注器主体内侧的喷注头中心燕尾结构以及固定于喷注器主体外壁一侧的点火器座，所述喷注器主体的上、下两端外侧边缘分别固定有安装法兰一和安装法兰二，所述喷注器主体的内侧中部设置有富氧燃气流道，在富氧燃气流道的外侧设置有开设于喷注器主体内的高压空气流道，富氧燃气流道和高压空气流道一端的出口处以30-45°的角度交汇；
4、其中，在喷注器主体上贯穿固定有用于支撑
5、作为本专利技术的进一步优化方案，所述喷注头中心燕尾结构的底部设置有用于对喷注头起热防护的锥形凹腔，且锥形凹腔的顶部锥角不大于100°，喷注头中心燕尾结构的顶部设置有钝头，在喷注头中心燕尾结构的底部还设置有若干个间隔设置的通孔，通孔分别贯穿喷注头中心燕尾结构的内壁面和外壁面。
6、作为本专利技术的进一步优化方案，所述富氧燃气流道包括设置于喷注器主体内侧顶部的富氧燃气入口，以及设置于喷注器主体内侧底部的富氧燃气环缝出口，所述富氧燃气环缝出口的顶部设置有位于喷注头中心燕尾结构和喷注器主体内壁之间的环形流道，环形流道向富氧燃气环缝出口方向的截面逐渐减小。
7、作为本专利技术的进一步优化方案，所述高压空气流道包括设置于喷注器主体一侧的高压空气入口，以及设置于喷注器主体底部外侧的高压空气环缝出口，高压空气入口的底部连通设置有高压空气汇流腔，高压空气汇流腔的一侧设置有一体成型在喷注器主体内的环状分配孔板，高压空气流道的底部内侧设有高压空气外流道。
8、作为本专利技术的进一步优化方案，所述环状分配孔板上设置有若干个间隔分别的连接孔，且连接孔用于连通高压空气流道和高压空气汇流腔，且高压空气流道底部内侧向高压空气环缝出口方向的环形截面逐渐收缩。
9、作为本专利技术的进一步优化方案，所述高压空气外流道上设有多个圆周阵列分布的且连接气膜环腔的过气孔，在喷注器主体底部一侧设置有与气膜环腔相连通的气膜孔。
10、作为本专利技术的进一步优化方案，所述燃料流道包括设置于喷注器主体外部一侧的燃料入口，以及设置于径向支撑梁外侧开设于喷注器主体内的燃料汇流腔，燃料汇流腔与燃料流道相连通且为环形腔体。
11、作为本专利技术的进一步优化方案，所述燃料汇流腔的底部连通设置有若干个圆周阵列分布的燃料管道，燃料管道的竖截面设置为l型，若干个燃料管道的底部分别连通设置有燃料喷孔，且若干个燃料喷孔底部出口分别与环形流道和高压空气外流道相连通。
12、借由上述技术方案，本专利技术提供了一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，相比于现有技术，至少具备以下有益效果：
13、1、本专利技术通过在喷注器主体的内侧设置富氧燃气流道、高压空气流道和燃料流道，富氧燃气流道高速喷出富氧燃气，高压空气流道高速喷出高压空气，燃料通过燃料流道均匀喷出，有效地实现了燃料喷注雾化和燃气高效的混合，显著的提高燃烧的速度和效率，且喷注器主体基于3d打印工艺的一体化设计，无需机加、焊接和装配，不仅避免现有喷注器焊接变形大、高温高压密封难设计的情况，还提高了喷注器的整体可靠性。
14、2、本专利技术通过在喷注器主体上设置点火器座，使得喷注器主体可以安装点火器，以便于使用，同时燃料管道可以对富氧燃气流道内的环形流道进行冷却，高压空气经过气孔11进入气膜环腔9，由喷注器主体底部的气膜孔12喷出，也可以对高压空气流道形成气膜冷却保护，有助于延长喷注器主体的使用寿命。
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1.一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，包括一体成型于喷注器主体(1)内侧的喷注头中心燕尾结构(2)以及固定于喷注器主体(1)外壁一侧的点火器座(3)，其特征在于：所述喷注器主体(1)的内侧中部设置有富氧燃气流道(6)，在富氧燃气流道(6)的外侧设置有开设于喷注器主体(1)内的高压空气流道(7)，富氧燃气流道(6)和高压空气流道(7)一端的出口处以30-45°的角度交汇；
2.根据权利要求1所述的一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，其特征在于：所述喷注头中心燕尾结构(2)的底部设置有用于对喷注头起热防护的锥形凹腔(21)，且锥形凹腔(21)的顶部锥角不大于100°，喷注头中心燕尾结构(2)的顶部设置有钝头(23)，在喷注头中心燕尾结构(2)的底部还设置有若干个间隔设置的通孔(22)，通孔(22)分别贯穿喷注头中心燕尾结构(2)的内壁面和外壁面。
3.根据权利要求1所述的一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，其特征在于：所述富氧燃气流道(6)包括设置于喷注器主体(1)内侧顶部的富氧燃气入口(61)，以及设置于喷注器主体(1)内侧底部的富氧燃气环缝出口(6
4.根据权利要求3所述的一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，其特征在于：所述高压空气流道(7)包括设置于喷注器主体(1)一侧的高压空气入口(71)，以及设置于喷注器主体(1)底部外侧的高压空气环缝出口(72)，高压空气入口(71)的底部连通设置有高压空气汇流腔(73)，高压空气汇流腔(73)的一侧设置有一体成型在喷注器主体(1)内的环状分配孔板(74)，高压空气流道(7)的底部内侧设有高压空气外流道(76)。
5.根据权利要求4所述的一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，其特征在于：所述环状分配孔板(74)上设置有若干个间隔分别的连接孔(75)，且连接孔(75)用于连通高压空气流道(7)和高压空气汇流腔(73)，且高压空气流道(7)底部内侧向高压空气环缝出口(72)方向的环形截面逐渐收缩。
6.根据权利要求4所述的一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，其特征在于：所述高压空气外流道(76)上设有多个圆周阵列分布的且连接气膜环腔(9)的过气孔(11)，在喷注器主体(1)底部一侧设置有与气膜环腔(9)相连通的气膜孔(12)。
7.根据权利要求4所述的一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，其特征在于：所述燃料流道(8)包括设置于喷注器主体(1)外部一侧的燃料入口(81)，以及设置于径向支撑梁(10)外侧开设于喷注器主体(1)内的燃料汇流腔(82)，燃料汇流腔(82)与燃料流道(8)相连通且为环形腔体。
8.根据权利要求7所述的一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，其特征在于：所述燃料汇流腔(82)的底部连通设置有若干个圆周阵列分布的燃料管道(83)，燃料管道(83)的竖截面设置为L型，若干个燃料管道(83)的底部分别连通设置有燃料喷孔(84)，且若干个燃料喷孔(84)底部出口分别与环形流道(63)和高压空气外流道(76)相连通。
9.根据权利要求1所述的一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，其特征在于：所述喷注器主体(1)的上、下两端外侧边缘分别固定有安装法兰一(4)和安装法兰二(5)。
...【技术特征摘要】
1.一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，包括一体成型于喷注器主体(1)内侧的喷注头中心燕尾结构(2)以及固定于喷注器主体(1)外壁一侧的点火器座(3)，其特征在于：所述喷注器主体(1)的内侧中部设置有富氧燃气流道(6)，在富氧燃气流道(6)的外侧设置有开设于喷注器主体(1)内的高压空气流道(7)，富氧燃气流道(6)和高压空气流道(7)一端的出口处以30-45°的角度交汇；
2.根据权利要求1所述的一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，其特征在于：所述喷注头中心燕尾结构(2)的底部设置有用于对喷注头起热防护的锥形凹腔(21)，且锥形凹腔(21)的顶部锥角不大于100°，喷注头中心燕尾结构(2)的顶部设置有钝头(23)，在喷注头中心燕尾结构(2)的底部还设置有若干个间隔设置的通孔(22)，通孔(22)分别贯穿喷注头中心燕尾结构(2)的内壁面和外壁面。
3.根据权利要求1所述的一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，其特征在于：所述富氧燃气流道(6)包括设置于喷注器主体(1)内侧顶部的富氧燃气入口(61)，以及设置于喷注器主体(1)内侧底部的富氧燃气环缝出口(62)，所述富氧燃气环缝出口(62)的顶部设置有位于喷注头中心燕尾结构(2)和喷注器主体(1)内壁之间的环形流道(63)，环形流道(63)向富氧燃气环缝出口(62)方向的截面逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的一种一体化设计的富氧涡轮发动机喷注器，其特征在于：所述高压空气流道(7)包括设置于喷注器主体(1)一侧的高压空气入口(71)，以及设置于喷注器主体(1)底部外侧的高压空气环缝出口(72)，高压空气入口(71)的底部连通设置有高压空气汇流腔(73)，高压空气汇流腔(73...
【专利技术属性】
技术研发人员：范学军，袁越明，吴坤，张泰昌，
申请(专利权)人：合肥中科重明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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