У известных соосно-струйных форсунок в выходной части наконечника делают радиальные пазы: они меняют форму струи с круглой на звездообразную, увеличивая площадь контакта компонентов. Но форма сечения задаётся раз и навсегда по всей длине выходного участка, поэтому дополнительная турбулизация за счёт пространственной закрутки невозможна.

Изображение: ChatGPT

В новой форсунке поверхность выходного канала сделана в форме так называемой каналовой поверхности Иоахимсталя. Её сечение всё время поворачивается вокруг продольной оси по мере движения потока и получается спираль. Поверхность может быть трёх типов, а суммарный угол поворота сечения — от 30° до 540°. У поверхностей второго и третьего типов радиус образующей окружности меняется по заданному закону, а число лучей — 3, 4, 5 или 6.

Компонент топлива поступает по осевому каналу наконечника в выходной профилированный канал. Там он взаимодействует со спиральной лучевой поверхностью — возникают устойчивые вихри и поток турбулизуется. Второй компонент подаётся через кольцевой зазор и проходит через тот же спиральный канал. На выходе образуется стабильный факел распыла.

Заявленный результат состоит в росте турбулентной кинетической энергии в сопловом канале в 1,5–2 раза, а значит, более полное сгорание топлива. Непрерывный поворот сечения действует на поток по всем направлениям, исключая застойные зоны. Изготавливать форсунку можно аддитивными технологиями, электроэрозионной обработкой или прецизионным литьём. Формула включает восемь пунктов.