Смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя

Смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя

Реферат

 

Смеситель форсажной камеры турбореактивного двухконтурного двигателя предназначен для авиационных двигателей. Смеситель форсажной камеры турбореактивного двухконтурного двигателя содержит гофры, образующие чередующиеся каналы внутреннего и наружного контуров. Выходные кромки гофров наклонены к продольной оси смесителя под разными углами и угол наклона каждой последующей кромки гофра отличается от предыдущей на угол в 4 - 90^o. Такое выполнение смесителя позволяет повысить устойчивость к виброгорению. 3 ил.

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно, к конструкции элементов форсажных камер турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД).

Известен смеситель форсажной камеры ТРДД, содержащий гофры, образующие чередующиеся каналы внутреннего и наружного контуров, выходные кромки которых расположены под углом к продольной оси смесителя [1].

Недостаток указанного устройства состоит в том, что прохождение высокоскоростного потока воздуха наружного контура, имеющего низкую температуру по периферии камеры приводит к нарушению стабилизации пламени в этой зоне, особенно на режимах высокой скорости полета и, как следствие, возникновению в ней вибрационного горения.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является смеситель ТРДД, содержащий гофры, образующие чередующиеся каналы внутреннего и наружного контуров, выходные кромки которых через одну наклонены к продольной оси смесителя под различными углами [2]. Это устройство хотя и расширяет диапазон устойчивости по отношению к виброгорению работы форсажной камеры, однако виброгорение все же возникает при максимальной скорости полета.

Задача изобретения повысить запас устойчивости к виброгорению.

Эта задача достигается тем, что в смесителе форсажной камеры турбореактивного двухконтурного двигателя, содержащем гофры, образующие чередующиеся каналы внутреннего и наружного контуров, выходные кромки которых наклонены к продольной оси смесителя под различными углами, угол наклона каждой последующей кромки гофра отличается от предыдущей на угол в 4 - 90^o. Предложенное расположение выходных кромок всех гофр приводит к тому, что в каждой точке пространства камеры, где происходит смешение топлива и воздуха, благодаря различию в количестве движения и направления струй воздуха каждая порция горячей смеси подготавливается к горению и сгорает по своим, присущим только этой порции законам. Поэтому каждая порция имеет свое индивидуальное время подготовки к горению и индивидуальное время выгорания. Форсажная камера ТРДД с такой организацией подвода воздуха к фронтовому устройству менее склонна к виброгорению по сравнению с камерой, у которой смеситель имеет только два вида выходных канала из наружного контура.

На фиг. 1 показан продольный разрез элемента фронтового устройства форсажной камеры ТРДД; на фиг. 2 - вид сзади двигателя на смеситель; на фиг. 3 - зависимости функции выгорания (t) порций топлива, попадающих в различные струи воздуха, от времени процесса t, где ₁ - время подготовки порции топлива к горению, ₂ - время выгорания порций топливной смеси.

Устройство содержит корпус 1, топливные коллекторы 2, стабилизаторы пламени 3 и смеситель 4 с лепестками 5 для подвода газа внутреннего контура и карманами 6 для подвода воздуха. Торцевые кромки 7 смесителя 4 выполнены под различными углами к оси двигателя ₁,₂,₃,₄... и так далее, причем ₁-₂= ₂-₃= ₃-₄... = 4-90. Устройство работает следующим образом. Смеситель 4 распределяет воздух наружного контура и затурбинный газ, которые проходят через карманы 6 и лепестки 5, смешиваются на участке между торцевыми кромками смесителя 4 и стабилизаторами пламени 3. В газовый поток подается топливо через коллекторы 2. Топливовоздушная смесь выгорает за стабилизаторами пламени 3. Выполнение торцевых кромок 7 смесителя 4 под разными углами приводит к тому, что каждая порция топлива из коллекторов 2 попадает в воздушный поток, каждый элемент которого имеет свое количество движения и свое направление движения. Благодаря этому каждая порция топлива из коллектора 2 имеет свое собственное время подготовки к горению и свое индивидуальное время выгорания. Характер выгорания этих порций показан на фиг. 3 - позиции a, b, c, d и так далее. Из-за того, что каждая порция горючей смеси имеет свой собственный характер подготовки к горению и выгорания, форсажная камера ТРДД, в которой установлен предлагаемый смеситель менее склонна к виброгорению, чем камера, у которой смеситель имеет только два вида выходных каналов из наружного контура.

Изобретение позволяет повысить надежность работы форсажной камеры и двигателя в целом.

Формула изобретения

Смеситель форсажной камеры турбореактивного двухконтурного двигателя, содержащий гофры, образующие чередующиеся каналы внутреннего и наружного контуров, выходные кромки которых наклонены к продольной оси смесителя под различными углами, отличающийся тем, что угол наклона каждой последующей кромки гофра отличается от предыдущей на угол 4 - 90^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MF4A - Аннулирование патента Российской Федерации на изобретение в связи с признанием его недействительным частично

Орган, принявший решение: Палата по патентным спорам

Дата принятия решения: 26.10.2005

Извещение опубликовано: 10.12.2005        БИ: 34/2005