Камера сгорания воздушно-реактивного двигателя

Камера сгорания воздушно-реактивного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. Т, Дудкин, .г1. А. Дудин, В. А. Костерин, А. В. Костерин, Н. Н. Леонов, О. H. Фаворский, Е. А. Кельшман и В. Н. Петров (?2) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) КАМЕРА СГОРАНИЯ ВОЗДУШНОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к авиадвигателестроению и, в частности к камерам сгорания воздушно-реактивных двигателей.

Известна камера сгорания воздушнореактивного двигателя, содержащая установленную в корпусе жаровую трубу с завихрителем, топливной форсункой и запальной свечой (1).

Однако такая камера сгорания имеет большое гидравлическое сопротивление и неустойчиво работает на переменных режимах.

Известна также камера сгорания воздушно-реактивного двигателя, ближайшая по технической сущности к изобретению, содержащая корпус и концентрично установлен= ную в нем форкамеру с выходным соплом, на входе которой расположены завихритель, запальная свеча и тангенциально установленная форсунка (2).

Недостатком известной камеры является низкая интенсивность сжигания топлива на переменных режимах, вследствие уменьшения давления и закрутки топлива, испарения его и смешения с воздухом, а также узкий диапазон устойчивой работы.

Цель изобретения — интенсификация горения и расширение диапазона устойчивой работы.

Это достигается тем, что сопло форкамеры имеет сужающийся и расширяющийся участки, перед первым из которых тангенциально установлена дополнительная форсунка, а выходная часть второго выполнена перфорированной.

На чертеже изображена камера сгорания, продольный разрез.

В корпусе 1 концентрично установлена форкамера 2, имеющая на входе завихритель 3 и запальную свечу 4, а на выходе— сопло с сужающимся и расширяющимся участками 5 и 6 соответственно. Выходная часть 7 участка 6 сопла выполнена перфорированной. Форкамера 2 снабжена двумя тангенциально установленными форсунками 8 и 9, первая из которых расположена во входной части форкамеры 2, а вторая — перед участком 5 сопла.

20 Камера сгорания работает следующим -образом.

Поток воздуха, поступающего на вход камеры сгорания, например от компрессо70521

Формула изобретения

3 ра газотурбинного двигателя, проходит через завихритель 3 так, что". основная его часть в виде закрученного потока течет вблизи стенок форкамеры 2, а вблизи оси ее образуется зона циркуляции. Часть топлива, подаваемого через топливную форсунку 8, течет в виде закрученных топливных струй вдоль стенки форкамеры 2, а другая часть топлива распыляется, смешивается и испаряется при взаимодействии с закрученным потоком воздуха после завихрителя 3, в результате чего при включении запальной свечи 4 происходит первоначальное воспламенение горючей смеси в первой зоне циркуляции. Затем подается основная часть топлива в конец зоны циркуляции через топливную форсунку 9. Горение горючей смеси в зоне циркуляции способствует интенсивному испарению топлива, подаваемого через форсунки 8 и 9, и более быстрому перемешиванию его с высокотемпературным газовым потоком. При протекании закрученного потока топлива и топливо-воздушной смеси через сужающийся участок 5 увеличивается скорость закрутки потока, что способствует также эффективному дроблению жидкой фазы топлива и смешению его с газовым потоком, поступающим в расширяющийся учас- >> ток 6 сопла.

Из-за большого угла раскрытия расширяющегося участка 6 сопла íà его стенках закрученный поток отрывается, окончательно перемешивается оставшаяся жидкость фазы топлива с газовым потоком и образуется вторая зона циркуляции, в которой происходит окончательное сгорание топлива: Воспламенение во второй зоне циркуляции происходит благодаря высокотемпературным газам, поступающим из первой зоны циркуляции, Система отверстий в перфорированной части 7 участка 6 служит для прохождения воздуха, не поступившего в форкамеру 2, для охлаждения горячих элементов камеры сгорания, а также получения необходимого профиля температуры газа на выходе из камеры сгорания.

Таким образом двухстадийное сжигание топлива в вихревом газовом потоке обеспечивает устойчивую работу камеры сгорания с высокой полнотой сгорания на всех режимах работы двигателя.

Камера сгорания воздушно-реактивного двигателя, содержащая корпус и концентрично установленную в нем форкамеру с выходным соплом, на входе которой расположены завихритель, запальная свеча и тангенциально установленная форсунка, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации горения и расширения диапазона устойчивой работы, сопло форкамеры имеет сужающийся и расширяющийся участки, перед первым из которых тангенциально установлена дополнительная форсунка, а выходная часть второго выполнена перфорированной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1396100, кл. F 4 Т, опублик. 1975.

2. Патент Англии № 809514, кл. 51(1) А, опублик. 1959.

ЦНИИПИ Заказ 800640 Тираж 649 Подписное филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4