CN113074927A - 燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，包括：供油单元，用于向待测喷嘴提供稳定的燃油；供气单元，用于向待测喷嘴提供稳定的空气；雾化特性测量台，用于供所述待测喷嘴进行喷雾操作；光学测试单元，用于采集所述待测喷嘴喷雾时的燃油雾化特性信息。实现了对多种类型燃油喷嘴的雾化效果参数进行测量，包括压力雾化喷嘴、预膜式空气雾化喷嘴等；实现了在同一个综合试验台上完成喷嘴的全方位雾化效果参数的测量；实现了燃油喷嘴雾化特性的高精度和高可靠性测量，并能满足喷嘴与涡流器组合使用效果的评估需求。本公开还提供一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验方法。

Description

燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置及试验方法

技术领域

本公开涉及燃油喷嘴试验技术领域，尤其涉及一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置及试验方法。

背景技术

燃油喷嘴是航空发动机的核心关键部件，其功能可以从宏观整体和局部细微两个角度进行说明：从宏观整体的角度，燃油喷嘴是发动机燃料供给系统中的关键执行部件，喷嘴的流量系数影响喷入燃烧室的推进剂流量，进而影响燃料与参与燃烧空气的燃空比和燃烧过程，从而对发动机的功率、温升水平、推力等性能参数产生重要影响；从局部细微的角度，燃油喷嘴主要作用是将燃油雾化，促进燃油和空气的掺混和可燃混合气的形成，喷嘴的雾化性能直接影响燃油的粒径和空间分布，进而影响燃油和空气混合的均匀程度和局部燃烧强度，从而对发动机的燃烧效率、涡轮入口温度分布、单位功率油耗以及排气污染物水平(如CO、NO_x)等指标造成重要影响。因此，在燃油喷嘴的加工制造和运行维护工作中，燃油喷嘴的流量、雾化锥角、分布不均匀度以及雾化粒径的检查和测试至关重要。

在成熟机型的航空发动机上，相当一部分燃油喷嘴是空气辅助雾化喷嘴，需要与空气涡流器配合使用。另外，在发展趋势上，民用航空发动机燃烧室主要朝着低污染、低排放的方向发展；军用航空发动机朝着高温升、宽燃烧边界的方向发展。主要的实现途径是在喷嘴内和燃烧室头部强化燃油-空气掺混，在着火燃烧之前形成尽可能均匀的煤油-空气贫油预混气，因此，新设计的许多预混喷嘴将燃油喷射结构和空气涡流器结合在一起作为一个整体进行制造。然而纵观目前的针对上述燃油喷嘴试验台，存在以下不足：

在主机型号厂当中，相当一部分承担航空燃油喷嘴加工的工厂还在使用上世纪的老式流量测量试验台，往往都是低端的、敞开式的，这类试验台试验精度低，没有封闭，航空煤油易蒸发到空气中污染环境，对操作人员的身体健康也造成危害。

大部分实验台只能对燃油喷嘴的流量特性进行测量，得到喷嘴流量和供油压力之间的曲线，进而计算喷嘴的流量系数；无法对喷嘴的雾化效果：如喷雾粒径、雾化锥角、分布不均匀度等参数进行测量；或者无法在同一个综合试验台上完成全部以上参数的测量，试验台的分开、重复建设对资源造成了浪费。

目前大部分的燃油喷嘴实验台不能满足这样的测量需求，这些试验台往往只把燃油喷嘴作为一个单独的个体进行考虑和测量，不能充分评估空气涡流器的作用。好的喷嘴设计不仅在于燃油喷嘴本身，关键还在于喷嘴与涡流器组合起来的协同效果。

因此，如何通过一套新型的高精度控制的燃油喷嘴综合试验台，来实现燃油喷嘴流量、雾化特性的高精度和高可靠性测量，并能满足喷嘴与涡流器组合使用效果的评估需求是一个亟需解决的技术课题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置及试验方法，以缓解现有技术中燃油喷嘴雾化特性采集设备污染大，测量精度低，可靠性差等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供了一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，包括：

供油单元，用于向待测喷嘴提供稳定的燃油；

供气单元，用于向待测喷嘴提供稳定的空气；

雾化特性测量台，用于供所述待测喷嘴进行喷雾操作；

光学测试单元，用于采集所述待测喷嘴喷雾时的燃油雾化特性信息。

在本公开实施例中，所述雾化特性测量台，包括：

底座；

玻璃雾化室，设置于所述底座之上，用于在所述待测喷嘴进行喷雾操作时封闭四周并回收燃油；

喷嘴加持机构，设置于所述玻璃雾化室，用于加持并调整所述燃油喷嘴位置。

在本公开实施例中，所述玻璃雾化室，包括：

底板，中心设置有高出底板平面的抽排风口；

漏油孔，环所述抽排风口设置于所述底板上；

隔离板，设置于所述抽排风口上方，用于防止油雾在排风时直接被抽走而影响雾化场。

在本公开实施例中，所述雾化特性测量台，还包括：

排风系统，与所述抽排风口连接，用于排出所述玻璃雾化室内的油雾；以及

残油收集腔，与所述漏油孔相连，用于回收残油并将残油处理后输送至供油单元。

在本公开实施例中，所述喷嘴加持机构包括：

喷嘴安装板，用于安装所述喷嘴；

竖直位移机构，与所述喷嘴安装板固定连接，所述竖直位移机构固定在所述水平位移机构的滑块上；

水平位移机构，与所述竖直位移机构固定连接，所述水平位移机构设置于所述玻璃雾化室的顶部。

在本公开实施例中，所述光学测试单元，包括：

高速相机，用于捕捉油滴雾化、破碎的过程；

激光粒度仪，用于获取所述油雾中油滴的粒径；

示踪粒子测速仪，用于采集所述油滴在所述玻璃雾化室中的速度分布；以及

激光诱导荧光测量设备，用于采集所述油滴在所述玻璃雾化室中的空间浓度分布。

在本公开实施例中，所述供油单元包括：

主油路供油系统和副油路供油系统；

所述主油路供油系统与副油路供油系统均包括：通过油管顺次连通的油箱、一级油滤、油泵电机组件、二级油滤、供油电磁阀、供油流量调节阀、高精度流量计、蓄能器和燃油输出接口。

在本公开实施例中，所述供气单元包括：用管道依次相连的空气压缩机、储气罐、干燥机、精密空气过滤器、减压阀、流量调节阀、空气加热器、流量计、整流装置和气源法兰接口；

所述空气压缩机为螺杆式或者活塞式；

所述干燥机为冷冻式干燥机、吸附式干燥机其中一种或两者的组合设备；

所述储气罐上连接有压力表；

所述流量调节阀为电动式调节阀；

所述流量计为涡街流量计、热式流量计或者科里奥利流量计；

所述整流装置上设置有压力传感器和温度传感器。

本公开还提供了一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验方法，基于上述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置进行燃油喷嘴雾化特性综合基础试验，所述方法，包括：

操作S1：将喷嘴和涡流器固定在喷嘴安装板上，然后将燃油喷嘴通过油管与燃油输出接口连接，将涡流器通过气管与气源法兰接口连接；

操作S2：打开激光粒度仪电源开关，调节激光发射器和激光接收器位置、高度，使它们在同一条水平直线上，然后调节水平位移机构，使喷嘴出口中心轴线正好穿过激光线束，两者成正交关系；

操作S3：开启供气系统与供油系统，打开回油电磁阀和供油电磁阀，启动油泵，将回油流量调节阀控制在设定的开度之间；

操作S4：调节供气系统上的流量调节阀，同时观察流量计示数或者压力传感器示数，直到达到空气目标流量值或目标压力值；调节供油系统上的供油流量调节阀和油泵电机变频器，直到达到燃油设定流量值或设定压力值；

操作S5：开启雾化特性测量台上排风系统，通过调节风机使抽排风量与喷嘴和涡流器喷出的油气量相匹配；开启残油收集管路上的油泵电机进行残油回收；

操作S6：打开各个光学测试系统，对油雾粒径、油雾速度场、油雾液滴的空间分布以及燃油液滴的破碎过程进行测量和记录。

在本公开实施例中，所述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验方法，还包括：

操作S7：更换不同的燃油喷嘴和涡流器结构，改变喷嘴入口处空气和燃油参数，再进行所述操作S1至所述操作S6。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置及试验方法至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)实现了对多种类型燃油喷嘴的雾化效果参数进行测量，包括压力雾化喷嘴、预膜式空气雾化喷嘴等；

(2)实现了在同一个综合试验台上完成喷嘴的全方位雾化效果参数的测量；以及

(3)实现了燃油喷嘴雾化特性的高精度和高可靠性测量，并能满足喷嘴与涡流器组合使用效果的评估需求。

附图说明

图1为本公开实施例燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置的结构示意图。

图2为本公开实施例燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置的雾化特性测量台结构示意图。

图3为本公开实施例燃油喷嘴雾化特性综合基础试验方法的方法流程图。

具体实施方式

本公开提供了一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，所述装置实现了对燃油喷嘴的雾化效果参数进行测量；实现了在同一个综合试验台上完成全部雾化效果参数的测量，可克服现有的油喷嘴雾化特性综合基础试验装置的主要缺点和不足之处。

在实现本公开的过程发明人发现，为了评估喷嘴的雾化性能，需要一类试验台既能供给燃油和空气，还需具备相应的激光诊断手段，如激光粒度仪、PIV(示踪粒子测速仪)和PLIF(激光诱导荧光测量设备)。激光粒度仪是为了得到燃油喷雾的粒径，PIV是为了得到喷雾液滴的速度分布，而PLIF是为了得到喷雾液滴的空间分布。反之，通过雾化特性实验，分析并得到燃油液膜的雾滴破碎机理、粒径分布等雾化特性，掌握喷嘴和涡流器结构参数、供油压力以及进气条件等对雾化特性的影响规律，也能为喷嘴的工程设计和迭代优化提供指导。由此本公开提供一种结构设计合理、燃油启喷压力可调、空气进气参数多变、通用性强、试验精确度高、测量参数全面的燃油喷嘴流量及雾化特性综合基础试验台和试验方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

在本公开实施例中，提供一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，如图1至2所示，所述装置，包括：供油单元，用于向待测喷嘴提供稳定的燃油；供气单元，用于向待测喷嘴提供稳定的空气；雾化特性测量台，用于供所述待测喷嘴进行喷雾操作；光学测试单元，用于采集所述待测喷嘴喷雾时的燃油雾化特性信息。

在本公开实施例中，所述雾化特性测量台，包括：底座3；玻璃雾化室2，设置于所述底座3之上，用于在所述待测喷嘴进行喷雾操作时封闭四周并回收燃油；喷嘴加持机构1，设置于所述玻璃雾化室2上，用于加持并调整所述燃油喷嘴位置。

在本公开实施例中，所述玻璃雾化室2，包括：底板，中心设置有高出底板平面的抽排风口；漏油孔，环所述抽排风口设置于所述底板上；隔离板，设置于所述抽排风口上方，用于防止油雾在排风时直接被抽走而影响雾化场。

在本公开实施例中，所述雾化特性测量台，还包括：排风系统4，与所述抽排风口连接，用于排出所述玻璃雾化室2内的油雾；残油收集腔，与所述漏油孔相连，用于回收残油并将残油处理后输送至供油单元。

在本公开实施例中，所述喷嘴加持机构1包括：喷嘴安装板，用于安装所述喷嘴；竖直位移机构，与所述喷嘴安装板固定连接，所述竖直位移机构固定在所述水平位移机构的滑块上；水平位移机构，与所述竖直位移机构固定连接，所述水平位移机构设置于所述玻璃雾化室2的顶部。

在本公开实施例中，所述光学测试单元，包括：高速相机，用于捕捉油滴雾化、破碎的过程；激光粒度仪，用于获取所述油雾中油滴的粒径；示踪粒子测速仪，用于采集所述油滴在所述玻璃雾化室2中的速度分布；激光诱导荧光测量设备，用于采集所述油滴在所述玻璃雾化室2中的空间分布。

具体地，在本公开实施例中，所述雾化特性测量台包括玻璃雾化室2、底座3、排风系统4以及喷嘴加持机构1，所述玻璃雾化室2设置在所述底座3之上。

在本公开实施例中，所述玻璃雾化室2为四方体，其尺寸为1000mm(长)×800mm(宽)×700mm(高)；所述玻璃雾化室2的四个侧面均设置高白透光钢化玻璃；玻璃雾化室2的顶部留有至少350mm×500mm的开放操作面，以安装喷嘴用；

在本公开实施例中，所述玻璃雾化室2的底板采用厚度不小于1mm的不锈钢板材料制作，所述底板的中心设置抽排风口，所述抽排风口的直径不小于200mm。

进一步地，所述抽排风口的下端连接所述排风系统4。

进一步地，所述玻璃雾化室2的底板上围绕所述抽排风口均匀设置一圈漏油孔，所述漏油孔直径不小于30mm，个数不小于10个。

在本公开实施例中，所述抽排风口的上部设置油雾隔离板，所述油雾隔离板的作用是防止油雾被风机直接抽走而影响雾化场，所述油雾隔离板距离抽排风口的高度在50～100mm之间，所述油雾隔离板的尺寸不小于350×350mm。

进一步地，所述抽排风口的侧壁高出所述漏油孔(或者玻璃雾化室2的底板)5～20mm。

进一步地，所述抽排风口的内部设置蜂窝板整流装置，蜂窝板厚度不小于50mm。

进一步地，所述玻璃雾化室2的底板背面，设置有包裹漏油孔的残油收集腔，所述残油收集腔通过残油回收管路与所述供油单元的所述油箱相连通。

进一步地，所述残油回收管路包括油滤组件和油泵电机组件。

进一步地，所述底座3采用铝型材制作，优选地，其尺寸为1000mm(长)×800mm(宽)×700mm(高)。所述铝型材截面尺寸不小40×40mm，以满足强度要求。

进一步地，所述底座3四角设置福马轮，所述福马轮具备锁定功能，方便整个试验台的移动及运输。

进一步地，所述排风系统4包括轴流风机、变频调节器、排风管和管道风门。

进一步地，所述轴流风机具有变频功能，进行防暴处理。

在本公开实施例中，所述喷嘴加持机构1包括喷嘴安装板、水平位移机构和竖直位移机构。所述喷嘴安装板固定在所述竖直位移机构的滑块上，所述竖直位移机构固定在所述水平位移机构的滑块上，所述水平位移机构布置在所述玻璃雾化室2的顶部横梁上。

进一步地，所述水平和竖直位移机构有手动和电动调节两种方式。

进一步地，所述水平位移机构的行程不小于200mm，控制精度为1mm；所述竖直位移机构的行程不小于300mm，控制精度为0.5mm。

进一步地，所述位移机构上设置有机械标尺，以指示喷嘴的空间位置。

在本公开实施例中，所述供油单元包括：主油路供油系统和副油路供油系统；所述主油路供油系统与副油路供油系统均包括：通过油管顺次连通的油箱、一级油滤、油泵电机组件、二级油滤、供油电磁阀、供油流量调节阀、高精度流量计、蓄能器和燃油输出接口。

在本公开实施例中，所述供油单元包括：油泵电机，通过其转速调节，能够设定流量的所述供油。

具体地，在本公开实施例中，所述供油单元包括：主油路供油单元、副油路供油单元和电气控制柜。

在本公开实施例中，所述主油路供油单元包括通过油管顺次连通的主油箱、一级油滤、油泵电机组件、二级油滤、供油电磁阀、供油流量调节阀、高精度流量计、蓄能器和燃油输出接口。

进一步地，所述燃油输出接口上游设置压力传感器和温度传感器。所述压力传感器精度不低于0.5级，所述温度传感器测量精度在±1℃以内。

在本公开实施例中，所述油泵电机组件与二级油滤之间的连接油管上还设置一个三通管件和回油管路，所述回油管路上设置有回油流量调节阀和回油电磁阀，所述回油管路另一端与所述主油箱连通。

进一步地，所述高精度流量计可以为涡街流量计或科里奥利流量计，流量计精度在±1.5％以内。

进一步地，所述油泵电机组件的电机为防爆、可变频电机，可以调节设定转速。

进一步地，所述第一流量调节阀和第二流量调节阀均为气动调节阀，通过4～20mA电流进行阀门开度的控制。

进一步地，所述一级油滤为40～80微米不锈钢网过滤器，所述二级油滤为20～40微米不锈钢网过滤器，二级油滤入口和出口之间安装压差计，显示过滤装置的阻塞情况。

在本公开实施例中，为了保证(0.1～10)MPa输出压力稳定，配置蓄能器，所述蓄能器容积不小于5升。

在本公开实施例中，所述副油路供油单元与所述主油路系统配置可以完全一样，也可以配置不同，例如油箱容积可以有所不同、油泵电机组件的电机功率可以有所不同、高精度流量计的量程可以有所不同。

进一步地，所述主油箱和副油箱的内壁上部设置有高液位传感器，内壁下部设置有低液位传感器；

进一步地，所述主油箱和副油箱的燃油介质可以相同也可以不同，优选地，可为煤油或柴油。增加试验的灵活性。

在本公开实施例中，所述电气控制柜上设置有工业触摸屏，与主、副油路供油单元上的油泵电机、电磁阀、流量调节阀、高精度流量计、压力传感器和温度传感器通过控制线或信号采集线相连。既可以对油泵电机、电磁阀和流量调节阀进行相应的转速、开关和开度控制，也可以对流量、压力和温度信号进行实时采集、显示和存储。

在本公开实施例中，通过设置合适的油泵电机转速，在蓄能器的保压作用下通过供油流量调节阀和回油流量调节阀配合使用调节压力，并通过压力传感器得到输出燃油的压力值，使航空煤油保持较稳定的压力和流量参数从燃油输出接口输出。

在本公开实施例中，所述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，还包括：供气单元，与所述喷嘴安装板连接，用于为所述燃油喷嘴喷出所述油雾提供气体。

在本公开实施例中，所述供气单元包括：涡流器，通过其产生的气体涡流，能够使所述燃油喷嘴喷出所述油雾。

具体地，在本公开实施例中，所述供气单元包括用管道依次相连的空气压缩机、储气罐、干燥机、精密空气过滤器、减压阀、流量调节阀、空气加热器、流量计、整流装置和气源法兰接口。

进一步地，所述空气压缩机可以为螺杆式或者活塞式。

进一步地，所述干燥机可以为冷冻式干燥机或者吸附式干燥机，也可是两者的组合设备。

进一步地，所述储气罐上连接有压力表。

进一步地，所述流量调节阀为电动式调节阀。

进一步地，所述流量计可以为涡街流量计、热式流量计或者科里奥利流量计。

进一步地，所述整流装置上设置有压力传感器和温度传感器。

本公开还提供了一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验方法，所述方法，实现了燃油喷嘴雾化特性的高精度和高可靠性测量，并能满足喷嘴与涡流器组合使用效果的评估需求。

在本公开实施例中，提供一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验方法，所述方法，包括：

启动雾化特性测量台，通过燃油喷嘴喷出的油雾；

启动光学测试单元采集所述油雾的雾化特性信息。

在本公开实施例中，一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验方法，如图3所示，包括：

操作S1：将喷嘴和涡流器固定在喷嘴安装板上，然后将燃油喷嘴通过油管与燃油输出接口连接，将涡流器通过气管与气源法兰接口连接；

操作S2：打开激光粒度仪电源开关，调节激光发射器和激光接收器位置、高度，使它们在同一条水平直线上，然后调节水平位移机构，使喷嘴出口中心轴线正好穿过激光线束，两者成正交关系；

操作S3：开启供气系统与供油系统，打开回油电磁阀和供油电磁阀，启动油泵，将回油流量调节阀控制在设定的开度之间；

操作S4：调节供气系统上的流量调节阀，同时观察流量计示数或者压力传感器示数，直到达到空气目标流量值或目标压力值；调节供油系统上的供油流量调节阀和油泵电机变频器，直到达到燃油设定流量值或设定压力值；

操作S5：开启雾化特性测量台上排风系统，通过调节风机使抽排风量与喷嘴和涡流器喷出的油气量相匹配；开启残油收集管路上的油泵电机进行残油回收；

操作S6：打开各个光学测试系统，对油雾粒径、油雾速度场、油雾液滴的空间分布以及燃油液滴的破碎过程进行测量和记录。

操作S7：更换不同的燃油喷嘴和涡流器结构，改变喷嘴入口处空气和燃油参数，再进行所述操作S1至所述操作S6。

具体地，在本公开实施例中，所述燃油喷嘴雾化特性综合基础试验方法包括：

首先将喷嘴和涡流器固定在喷嘴安装板上，然后将燃油喷嘴通过油管与燃油输出接口连接，将涡流器通过气管与气源法兰接口连接；

打开激光粒度仪电源开关，调节激光发射器和激光接收器位置、高度，使它们在同一条水平直线上，然后调节水平位移机构，使喷嘴出口中心轴线正好穿过激光线束，两者成正交关系；随后调节竖直位移机构，使激光线束距离喷嘴出口的距离满足试验要求。

打开供气单元的空压机电源和干燥机电源，打开供油单元的电器控制柜电源开关，在工业触摸屏上打开回油电磁阀和供油电磁阀，启动油泵，将回油流量调节阀控制在10％～30％开度之间。

调节供气单元上的流量调节阀，同时观察流量计示数或者压力传感器示数，直到达到空气目标流量值或目标压力值；调节供油单元上的供油流量调节阀和油泵电机变频器，同时观察高精度流量计示数或压力传感器示数，直到达到燃油目标流量值或目标压力值。

开启雾化特性测量台上排风系统4，通过调节风机变频器旋钮使抽排风量与喷嘴和涡流器喷出的油气量相匹配；开启残油收集管路上的油泵电机进行残油回收。

打开各个光学测试单元的操作软件，对油雾粒径、油雾速度场、油雾液滴的空间分布以及燃油液滴的破碎过程进行测量和记录。

进行多次探索试验：更换不同的燃油喷嘴和涡流器结构，改变喷嘴入口处空气和燃油参数，如空气流量、气流速度、空气预热温度、供油压力等。为喷嘴的迭代设计和结构优化提供实验数据支持。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置及试验方法有了清楚的认识。

综上所述，本公开提供了一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置及试验方法，该装置及方法实现了对燃油喷嘴的雾化效果参数进行测量；实现了在同一个综合试验台上完成全部雾化效果参数的测量；可有效抑制探测器在工作时的打火放电现象，使探测器能够在高增益下稳定工作；实现了燃油喷嘴雾化特性的高精度和高可靠性测量，并能满足喷嘴与涡流器组合使用效果的评估需求。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，包括：

供油单元，用于向待测喷嘴提供稳定的燃油；

供气单元，用于向待测喷嘴提供稳定的空气；

雾化特性测量台，用于供所述待测喷嘴进行喷雾操作；

光学测试单元，用于采集所述待测喷嘴喷雾时的燃油雾化特性信息。

2.根据权利要求1所述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，其中，所述雾化特性测量台，包括：

底座；

玻璃雾化室，设置于所述底座之上，用于在所述待测喷嘴进行喷雾操作时封闭四周并回收燃油；

喷嘴加持机构，设置于所述玻璃雾化室，用于加持并调整所述燃油喷嘴位置。

3.根据权利要求2所述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，其中，所述玻璃雾化室，包括：

底板，中心设置有高出底板平面的抽排风口；

漏油孔，环所述抽排风口设置于所述底板上；

隔离板，设置于所述抽排风口上方，用于防止油雾在排风时直接被抽走而影响雾化场。

4.根据权利要求3所述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，其中，所述雾化特性测量台，还包括：

排风系统，与所述抽排风口连接，用于排出所述玻璃雾化室内的油雾；以及

残油收集腔，与所述漏油孔相连，用于回收残油并将残油处理后输送至供油单元。

5.根据权利要求2所述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，其中，所述喷嘴加持机构包括：

喷嘴安装板，用于安装所述喷嘴；

竖直位移机构，与所述喷嘴安装板固定连接，所述竖直位移机构固定在所述水平位移机构的滑块上；

水平位移机构，与所述竖直位移机构固定连接，所述水平位移机构设置于所述玻璃雾化室的顶部。

6.根据权利要求1所述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，其中，所述光学测试单元，包括：

高速相机，用于捕捉油滴雾化、破碎的过程；

激光粒度仪，用于获取所述油雾中油滴的粒径；

示踪粒子测速仪，用于采集所述油滴在所述玻璃雾化室中的速度分布；以及

激光诱导荧光测量设备，用于采集所述油滴在所述玻璃雾化室中的空间浓度分布。

7.根据权利要求1所述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，其中，所述供油单元包括：

主油路供油系统和副油路供油系统；

所述主油路供油系统与副油路供油系统均包括：通过油管顺次连通的油箱、一级油滤、油泵电机组件、二级油滤、供油电磁阀、供油流量调节阀、高精度流量计、蓄能器和燃油输出接口。

8.根据权利要求1所述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置，其中，所述供气单元包括：用管道依次相连的空气压缩机、储气罐、干燥机、精密空气过滤器、减压阀、流量调节阀、空气加热器、流量计、整流装置和气源法兰接口；

所述空气压缩机为螺杆式或者活塞式；

所述干燥机为冷冻式干燥机、吸附式干燥机其中一种或两者的组合设备；

所述储气罐上连接有压力表；

所述流量调节阀为电动式调节阀；

所述流量计为涡街流量计、热式流量计或者科里奥利流量计；

所述整流装置上设置有压力传感器和温度传感器。

9.一种燃油喷嘴雾化特性综合基础试验方法，基于权利要求1至8任一所述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验装置进行燃油喷嘴雾化特性综合基础试验，所述方法，包括：

操作S1：将喷嘴和涡流器固定在喷嘴安装板上，然后将燃油喷嘴通过油管与燃油输出接口连接，将涡流器通过气管与气源法兰接口连接；

操作S2：打开激光粒度仪电源开关，调节激光发射器和激光接收器位置、高度，使它们在同一条水平直线上，然后调节水平位移机构，使喷嘴出口中心轴线正好穿过激光线束，两者成正交关系；

操作S3：开启供气系统与供油系统，打开回油电磁阀和供油电磁阀，启动油泵，将回油流量调节阀控制在设定的开度之间；

操作S4：调节供气系统上的流量调节阀，同时观察流量计示数或者压力传感器示数，直到达到空气目标流量值或目标压力值；调节供油系统上的供油流量调节阀和油泵电机变频器，直到达到燃油设定流量值或设定压力值；

操作S5：开启雾化特性测量台上排风系统，通过调节风机使抽排风量与喷嘴和涡流器喷出的油气量相匹配；开启残油收集管路上的油泵电机进行残油回收；

操作S6：打开各个光学测试系统，对油雾粒径、油雾速度场、油雾液滴的空间分布以及燃油液滴的破碎过程进行测量和记录。

10.根据权利要求9所述的燃油喷嘴雾化特性综合基础试验方法，还包括：

操作S7：更换不同的燃油喷嘴和涡流器结构，改变喷嘴入口处空气和燃油参数，再进行所述操作S1至所述操作S6。

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