камера сгорания

Классы МПК:F02C7/04 воздухозаборники для газотурбинных установок или реактивных двигательных установок
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Спиридонов Юрий Александрович
Приоритеты:
подача заявки:
1991-03-28
публикация патента:

Использование: в камере сгорания авиадвигателя. Сущность изобретения: для повышения эффективности смещения по диаметру каждого насадка жаровой трубы установлена пластина, выступающая за выходной срез насадка в камеру смешения, с возможностью поворота вокруг оси насадка. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Формула изобретения

КАМЕРА СГОРАНИЯ, содержащая установленную в корпусе перфорированную жаровую трубу с фронтовым устройством, на боковой поверхности которой в плоскости, перпендикулярной к ее оси, равномерно расположены цилиндрические насадки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности смешения при переменных режимах, она снабжена пластинами, каждая из которых установлена по диаметру насадка с возможностью поворота вокруг оси и выступает за выходной срез насадка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиадвигателестроению, в частности к камерам сгорания.

Известна камера сгорания, содержащая корпус, внутри которого расположена перфорированная жировая труба с фронтовым устройством на входе [4].

Недостаток известной камеры сгорания - низкая степень равномерности температурного поля на выходе из камеры вследствие неравномерной глубины проникновения струй вторичного воздуха через перфорацию трубы.

Наиболее близким техническим решением является камера сгорания газотурбинного двигателя [5], содержащая установленную в корпусе жировую трубу с фронтовым устройством и последовательно расположенными по периметру трубы рядами цилиндрических насадков для подвода вторичного воздуха.

Существенный недостаток такого устройства - снижение эффективности процессов на переменных режимах.

Цель изобретения - повышение эффективности процессов на переменных режимах.

Указанная цель достигается тем, что камера сгорания содержит установленную в корпусе перфорированную жаровую трубу с фронтовым устройством, на боковой поверхности которой в один пояс расположены насадки. Каждый насадок снабжен пластиной, установленной по его диаметру, погруженной в проточную часть с возможностью углового перемещения вокруг оси насадка.

Известно [1-5] , что при поперечной подаче струй определяющим является конвективный массоперенос, а качество смешения определяется соотношением:

камера сгорания, патент № 2015381 = камера сгорания, патент № 2015381; камера сгорания, патент № 2015381 = камера сгорания, патент № 2015381; камера сгорания, патент № 2015381 = камера сгорания, патент № 2015381 ; h = ah камера сгорания, патент № 2015381 камера сгорания, патент № 2015381

камера сгорания, патент № 2015381 = камера сгорания, патент № 2015381 ; камера сгорания, патент № 2015381 = камера сгорания, патент № 2015381 ; F = камера сгорания, патент № 2015381, где камера сгорания, патент № 2015381 - параметр качества смешения, ah - коэффициент формы, h - глубина проникновения, G - массовый расход, камера сгорания, патент № 2015381 - плотность, F - площадь, d - диаметр. Индексы: 2 - ограничение по передней границе, 3 - ограничение по конвективному массопереносу, I - поперечные струи, II - сносящий поток, см - смесь.

При изменении режима работы, т.е. камера сгорания, патент № 2015381/камера сгорания, патент № 2015381 = var, меняется h и снижается камера сгорания, патент № 2015381. Для того, чтобы восстановить прежнее значение качества смешения, например камера сгорания, патент № 2015381 = 1,0, следует одновременно менять ah, но таким образом, чтобы обеспечить камера сгорания, патент № 2015381 = const и, следовательно, камера сгорания, патент № 2015381 = const. В предлагаемом решении изменение ah обеспечивается за счет углового перемещения пластины вокруг оси насадка.

Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что известные технические решения, имеющие признаки, сходные с признаками прототипа, не обнаружены. Предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 приведено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1.

Камера сгорания содержит установленную в корпусе 1 жаровую трубу 2 с фронтовым устройством 3. Жаровая труба имеет один пояс насадков 4. Каждый насадок 4 снабжен пластиной 5, установленной по диаметру, погруженной в проточную часть с возможностью углового перемещения вокруг оси насадка. Пластина 5 жестко связана с тягой 6, сообщающейся с механизмом перемещения 7. Положение пластины 5 фиксируется механизмом 8.

При работе камеры сгорания воздух поступает в диффузор корпуса 1 и после торможения часть его направляется через фронтовое устройство 3 и отверстия в первичную зону, где осуществляется сжигание топлива. Другая часть воздуха поступает в насадки 4, приобретая направление, соответствующее их конфигурации, и втекает в зону смешения, где эффективно перемешивается на номинальном режиме. При изменении режима работы камера сгорания, патент № 2015381/камера сгорания, патент № 2015381 = var меняется h и, как следствие, снижается качество смешения камера сгорания, патент № 2015381.

В предлагаемом устройстве камера сгорания, патент № 2015381= const реализуется за счет изменения ah и осуществляется через угловое перемещение пластин 5. Перемещение пластин осуществляется механизмом 7 через тягу 6. Положение пластин 5 фиксируется механизмом 9. Таким образом, другая часть воздуха из кольцевого канала через отверстия поступает в насадки 4, приобретая направление, соответствующее их конфигурации и втекает в зону смешения, где эффективно перемешивается, в том числе на переменных режимах, за счет углового перемещения пластин 5 вокруг оси насадка.

Исследования, проведенные в лаборатории "Гидрогазодинамика и горение" в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров для рассматриваемой схемы подачи струй камера сгорания, патент № 2015381 = 0-0,80, камера сгорания, патент № 2015381 = 1,0-2,65, камера сгорания, патент № 2015381 = 0,01-0,1, 90окамера сгорания, патент № 2015381камера сгорания, патент № 2015381камера сгорания, патент № 20153810, показали, что увеличение качества смешения на переменных режимах возможно при камера сгорания, патент № 2015381 = var:

G = камера сгорания, патент № 2015381 ; камера сгорания, патент № 2015381 = камера сгорания, патент № 2015381 ; d = камера сгорания, патент № 2015381, где G - массовый расход, камера сгорания, патент № 2015381 - плотность, d - диаметр, А - характерный размер потока, камера сгорания, патент № 2015381 - угол между пластиной и осью жаровой трубы (вектором скорости сносящего потока).

Класс F02C7/04 воздухозаборники для газотурбинных установок или реактивных двигательных установок

компактное воздухозаборное устройство беспилотного летательного аппарата -  патент 2499747 (27.11.2013)
панель-подложка для истирающегося покрытия в газотурбинном двигателе -  патент 2477805 (20.03.2013)
гондола турбореактивного двигателя -  патент 2471681 (10.01.2013)
воздухозаборник для турбодвигателя, самолет, снабженный таким воздухозаборником, и способ оптимизации работы авиационного турбодвигателя с помощью воздухозаборника -  патент 2471679 (10.01.2013)
съемный воздухозаборник для гондолы турбореактивного двигателя -  патент 2451804 (27.05.2012)
воздухозаборное устройство двигательной установки летательного аппарата -  патент 2446994 (10.04.2012)
устройство для подачи воздуха для горения к двигателю летательного аппарата -  патент 2445480 (20.03.2012)
воздухозаборник для компрессора газотурбинного двигателя -  патент 2443880 (27.02.2012)
входной тракт газотурбинного двигателя -  патент 2426901 (20.08.2011)
воздухозаборник для газотурбинного двигателя летательного аппарата -  патент 2398123 (27.08.2010)
Наверх