一種應用於滑油系統實驗平臺中的油氣摻混器的製造方法
2023-05-01 17:32:41
一種應用於滑油系統實驗平臺中的油氣摻混器的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種應用於滑油系統實驗平臺中的油氣摻混器，包括進油段、油氣隔離段、油氣混合段和進氣段，進氣段包括進氣管和出氣管，出氣管上設置出氣孔段，進氣管垂直插入油氣隔離段中間設置的進氣管安裝孔裡並伸入油氣隔離段中，出氣管與伸入油氣隔離段中的進氣管部分是螺紋連接，且出氣管的軸線與進氣管的軸線垂直，所述出氣管上設置出氣孔段是指沿著出氣管的周向均勻設置四組出氣孔，且沿著出氣管的軸向至少設置三個所述的出氣孔段，在出氣管上還設置有擾流片，擾流片套裝在進氣管上、位於各出氣孔段之間的間隔處。本發明壓降較小，各種流型穩定，主要部件均拆裝方便，實驗人員可以根據實驗工況要求靈活調整以達到令人滿意的實驗效果。
【專利說明】一種應用於滑油系統實驗平臺中的油氣摻混器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種油氣摻混器，尤其涉及一種應用於滑油系統實驗平臺中的油氣摻混器。
【背景技術】
[0002]目前航空發動機中的動力傳輸系統仍以機械傳動為基礎，在很大程度上，潤滑油系統的穩定性決定著發動機工作性能的可靠性。為開展滑油系統中滑油泵、燃一滑油換熱器與油氣分離器工作性能測定實驗研究，需要油氣摻混器提供符合實際工況的氣液兩相流流場，營造出發動機軸承腔內高溫滑油與空氣的混合環境。
[0003]在《排灌機械》第20卷第3期論文《100-YQH油氣混輸泵的研製及試驗研究》中，馬希金等人在法國海神泵的基礎上自行研製了 100 — YQH油氣混輸泵，並開發了測試驗泵性能的開放式實驗臺，實驗介質是空氣和水的混合物。為了使氣液混合物在進入實驗泵之前混合均勻，首先要令其通過氣液混合器。這種結構的混合裝置使氣液兩相同方向進入泵入口前的管道，其中氣體出口區的管壁四周開了很多出氣孔，氣液初步混合後，進入靜螺旋槳葉中，進一步使氣液混合均勻。試驗中，分別用玻璃轉子流量計和渦輪流量計來測定空氣和水流量的數值。開始試驗時，發現水力損失很大，泵進口真空度高，又容易斷流。經分析，是靜螺旋槳葉阻力太大，混合液通過時產生較大的損失和壓降而造成的。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了提供一種操作簡單靈活，可以為不同實驗工況提供符合實際兩相流流場的應用於滑油系統實驗平臺中的油氣摻混器。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:包括進油段、油氣隔離段和油氣混合段，各個段之間通過法蘭連接，還包括進氣段，且進氣段包括進氣管和出氣管，所述出氣管上設置出氣孔段，所述進氣管垂直插入油氣隔離段中間設置的進氣管安裝孔裡並伸入油氣隔離段中，出氣管與伸入油氣隔離段中的進氣管部分是螺紋連接，且出氣管的軸線與進氣管的軸線垂直，所述出氣管上設置出氣孔段是指沿著出氣管的周向均勻設置四組出氣孔，且沿著出氣管的軸向至少設置三個所述的出氣孔段，在出氣管上還設置有擾流片，擾流片套裝在進氣管上、位於各出氣孔段之間的間隔處。
[0006]本發明還包括這樣一些結構特徵:
[0007]1.每個出氣小孔組有3-5個出氣小孔。
[0008]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明水平出氣管採取螺紋連接方式，此處設計可以方便實驗人員調整其長度、直徑和小孔的數目及位置，以滿足實驗對油氣混合狀態及兩相流型的要求。本發明沒有採用螺旋槳葉結構，而是在在水平出氣管尾部的小孔間隔處設計了多組擾流葉片裝置。擾流葉片與水平出氣管之間採取螺紋連接方式，可以通過改變葉片數目、葉片高度以及葉片組數等多種組裝方式達到不同的油氣混合效果，為各種實驗工況提供符合實際的兩相流流場，操作便捷。同時，避免了螺旋槳葉阻力太大而造成的水力損失和壓降，保證了實驗臺的穩定運行。經大量實驗研究表明，本發明在保證實驗要求的油氣摻混效果前提下，有效地改善了現有常規的油氣混合器水力損失大和兩相流型不穩定的缺點，實驗臺運行中，壓降較小，各種流型穩定。實驗主要部件均拆裝方便，實驗人員可以根據實驗工況要求靈活調整以達到令人滿意的實驗效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明總體結構示意圖；
[0010]圖2是本發明進油部分的結構示意圖；
[0011]圖3是本發明進氣部分的結構示意圖；
[0012]圖4是本發明進氣管的結構示意圖；
[0013]圖5是本發明擾流片的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述。
[0015]結合圖1至圖5，本發明包括進油段1、油氣隔離段2和油氣混合段4，各個段之間通過法蘭連接，還包括進氣段，且進氣段包括進氣管3和出氣管5，所述出氣管5上設置出氣孔段，所述進氣管3垂直插入油氣隔離段2中間設置的進氣管安裝孔裡並伸入油氣隔離段2中，也即在油氣隔離段2上設置進氣管安裝孔，進氣管3安裝到設置的進氣管安裝孔裡；出氣管5與伸入油氣隔離段2中的進氣管3部分是螺紋連接，這樣可以根據不同實驗要求更換不同的出氣管5，且出氣管5的軸線與進氣管3的軸線垂直，所述出氣管5上設置出氣孔段是指沿著出氣管5的周向均勻設置四組出氣孔，且沿著出氣管5的軸向至少設置三個上述的出氣孔段，在出氣管5上還設置有擾流片8，擾流片8套裝在進氣管3上、位於各出氣孔段之間的間隔處。本發明兩端用法蘭與滑油系統實驗臺管線連接，易於拆裝，法蘭的尺寸可根據管線安裝要求進行調整。出氣管5採取螺紋連接方式，也即在出氣管上設置外螺紋9，出氣管與進氣管通過接頭6連接，這樣可以根據實驗對油氣混合狀態及兩相流型的要求靈活拆裝出氣管5、也可改變其長度、直徑和出氣小孔的數目及位置。主要是為了滿足不同油氣混合工況下的實驗，實驗研究中可根據技術指標要求，拆換出氣管5，這樣使得本發明的操作彈性大，出氣管5的設計可在出氣孔的個數、分布規律上改變，以滿足實驗需求。
[0016]出氣小孔之間的軸向分布間距與出氣小孔個數可根據工藝設計要求確定，原則上應保證在油氣充分混合的基礎上避免間距過小而導致油氣摻混過程中形成較大的射流錐，影響混合效果。各段出氣小孔組的間隔處的擾流片8與出氣管5之間可以採取緊配合、也可採取螺紋連接方式，可以通過改變擾流片8的葉片數目、葉片高度以及葉片組數等多種調整方式使油氣摻混器達到實驗要求的油氣混合效果，可以為實驗提供各種氣液混合流型下的兩相流場。
[0017]本發明的兩大主要部件進油段I和出氣管5設計為同心圓管，也即進油段I與中心內置的出氣管5軸向在同一水平線上。進氣段設計為L型，出氣管5上設置出氣小孔，徑向方向出氣小孔組呈間隔90°分布，軸向方向上每3-5個出氣小孔組成為一出氣小孔組。每段小孔間隔處安裝擾流片8，擾流片8的主體結構為帶缺口的圓環型薄片。
[0018]本發明的工作過程簡述如下:首先，經高溫加熱的滑油和空氣分別由進油段I與進氣管3入口進入本發明提供的摻混器中；然後，空氣從出氣管5段上的各個出氣小孔噴射出，氣流分散穩定的進入油氣混合段與滑油進行初步混合，並在多組擾流片8的作用下進一步摻混直至達到實驗要求的摻混效果，最後，兩相混合物從尾部輸出。
【權利要求】
1.一種應用於滑油系統實驗平臺中的油氣摻混器，包括進油段、油氣隔離段和油氣混合段，各個段之間通過法蘭連接，還包括進氣段，且進氣段包括進氣管和出氣管，所述出氣管上設置出氣孔段，其特徵是:所述進氣管垂直插入油氣隔離段中間設置的進氣管安裝孔裡並伸入油氣隔離段中，出氣管與伸入油氣隔離段中的進氣管部分是螺紋連接，且出氣管的軸線與進氣管的軸線垂直，所述出氣管上設置出氣孔段是指沿著出氣管的周向均勻設置四組出氣孔，且沿著出氣管的軸向至少設置三個所述的出氣孔段，在出氣管上還設置有擾流片，擾流片套裝在進氣管上、位於各出氣孔段之間的間隔處。
2.根據權利要求1所述的一種應用於滑油系統實驗平臺中的油氣摻混器，其特徵是:每個出氣小孔組有3-5個出氣小孔。
【文檔編號】B01F5/04GK104353376SQ201410612398
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月4日 優先權日:2014年11月4日
【發明者】朱衛兵, 張小彬, 陳宏 , 陳湘怡, 胡亮, 段安鵬, 張崇龍, 王浩祥, 王彥超 申請人:哈爾濱工程大學