不銹鋼空氣霧化噴嘴應用在航空領域,20世紀50年代開始發(fā)展高壓比的渦輪發(fā)動機,從50年代的增壓比為10左右,到目前已發(fā)展到增壓比大于30。
不銹鋼空氣霧化噴嘴工作時,由于增壓比很高,空氣密度很大,氣動力PaCa2/2也很大,促使燃油霧化較好,容易形成細微的油滴。但是小油滴在高壓空氣里運動時,由于質量小、慣性力小而空氣阻力很大,油滴穿透距離較短,在燃燒室空間要想獲得均勻的燃油分布就很困難。
由于高壓比燃氣輪機帶來的突出大氣污染間題,一些國家制定了限制污染的標準。原來一些燃氣輪機使用雙路離心式噴嘴在低負荷時由于油壓降低霧化變差,而使冒煙等污染嚴重。為了解決這些問題,在航空領域中空氣霧化噴嘴就被廣泛應用了。
不銹鋼空氣霧化噴嘴應用本質上與低壓氣動噴嘴相同,所不同的在于供氣的來源上。這是由于航空發(fā)動機上若另外配備一套鼓風機或壓縮空氣系統(tǒng)就增加了質量和復雜性。幸而航空發(fā)動機上火焰筒內外有著較大的壓力差,這可利用來形成不銹鋼空氣霧化噴嘴應用內較高的空氣流速。
不銹鋼空氣霧化噴嘴應用內的燃油主要靠高速空氣霧化,所以它的供油壓力可以很低,低于(0.3一0.5)MPa。由于油霧分布比較均勻,所以在燃燒時就會大大降低冒煙和熱輻射。
不銹鋼空氣霧化噴嘴應用中油通過集油槽,然后通過6個切向孔進入旋流室中,旋轉的燃油初步形成一層均勻的空氣油膜,緊貼旋流室內部旋轉運動。液流旋轉的目的是在唇口處造成均勻的薄油膜。同時把壓氣機引來的一股高速氣流分成兩路,一路從內環(huán),另一路從外環(huán)供入噴嘴。
內環(huán)空氣流速高達100m/s一150m/s,內環(huán)的高速空氣經(jīng)過中心錐體和旋流室之間的收斂形環(huán)形通道加速,高速空氣通過剪切力帶動油膜繼續(xù)加速變薄。外環(huán)的空氣也通過孔口引到唇邊與內環(huán)空氣摻混;在唇邊處薄而均勻的油膜由于受到內外兩側高速氣流的粘性力帶動和由于兩路空氣方向不同引起的沖擊作用,很快破裂霧化形成油霧。這些油霧隨內外環(huán)空氣的運動均勻地送到燃燒室頭部空間。