DE2459001A1 - Ring surrounding fuel-injection nozzle of jet engine burner - forms auxiliary combustion chamber and stabilises and shortens main flame - Google Patents

Ring surrounding fuel-injection nozzle of jet engine burner - forms auxiliary combustion chamber and stabilises and shortens main flame

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DE2459001A1 DE19742459001 DE2459001A DE2459001A1 DE 2459001 A1 DE2459001 A1 DE 2459001A1 DE 19742459001 DE19742459001 DE 19742459001 DE 2459001 A DE2459001 A DE 2459001A DE 2459001 A1 DE2459001 A1 DE 2459001A1
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Abstract

The ring (2) continues the main body of the nozzle; the air flowing past it is urged towards the burner's axis, making for a more stable, compact flame, and becomes turbulent in the axial region, the better to mix with the fuel; a small amount of air curls round the downstream lip of the ring and burns with a little fuel there; the heat produced pre-heats the main charge, which then burns more quickly and with a shorter flame; this increases efficiency and output power as well as reducing the necessary length of the burner tube.

Description

Brennkammer, insbesondere für Staustrahltriebcrke Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkammer, insbesondere für Staustrahltrietwerke, mit mindestens einer Einblasdüse, durch die brennstoffreiche Gase mit divergierendem Strahl in die.Brenntammer eingefördert werden, in die gleichzeitig eine gasförmige Sauerstoffkomponente, insbesondere Luft einströmt, welche die brennstoffreichen Gase einhüllt und mit diesen insbesondere hypergol reagiert.Combustion chamber, especially for ramjet engines The invention relates on a combustion chamber, especially for ramjet systems, with at least an injection nozzle through which fuel-rich gases with a diverging jet into die.Branntammers are fed into which at the same time a gaseous oxygen component, in particular air flows in, which envelops the fuel-rich gases and with this in particular reacts hypergolically.

Bei Staustrahltriebwerken wird die mit hohen-Fluggeschwindigkeiten aufgefangene Luft im EinlauFdiffusor verzögert und strömt als verdichtete Verbresanungsluft in die Brennkammer ein. In dieser wird der Luft mit Hilfe von Erennstoff Wärme und damit Energie zugeführt, die in der nachfolendcn Schubdüse in Antricbskraft umgewandelt wird. Wie bei allen Prennkraftmaschinen wird auch bei Rückstoßtrfebwerken ein hoher irkun«sgrad und zumeist eine große spezifische Leistung angestrebt.When ramjet engines are used at high flight speeds Air captured in the inlet diffuser is delayed and flows as compressed combustion air into the combustion chamber. In this the air is heated and with the help of fuel thus energy is supplied, which is converted into driving force in the following thrust nozzle will. As with all Prennkraftmaschinen also with recoil turbines a high degree of degree and usually a large specific achievement aimed at.

Hoher Wirkungsgrad setzt einen nahezu vollständigen Abbrand voraus und große spezifische Leistung bringt eine hohe Brennkommerbelastung mit sich. Das Eelastungsvermögen der Brennkammer beeinfluß das Brennkammervolumen, das, um Baugewicht und Baugröße des Antriebsaggregates zu sparen, möglichst klein gehalten wird. Die Voraussetzung zur Erfüllung der angeführten Forderungen bei solchen Rückstoßtriebwerken ist eine schnelle und gleichzeitig intensive Vermischung der einströmenden Luft mit dem eingebrachten Brennstoff, um einerseits die Ausbrandstrecke zu verkürzen und damit das Bauvolumen zu reduzieren und andererseits den Ausbrand zu verbessern und damit den Wirkungsgrad hoch zu halten. Um eine thermische Zerstörung der Brennkammer- und Schubdüsenwand zu vermeiden, ist es erforderlich, innerhalb der Brennkammer eine gewisse "Ruhezone" zu schaffen, in der die Bewegungsgeschwindigkeit des Brennstoff-Luftgemisches unterhalb der Flammenfortschrittsgeschwindigkeit liegt. Mit anderen Worten, es ist notwendig, den heißen Flammenkern, in dem die Verbrennung stattfindet, frei im Brennkammerinnenraum zu stabilisieren und ihm -gleichzeitig Sekundärluft zuzuführen, so daß der heiße Reaktionskern mit den WEnden nicht in Perührung kommt und die Temperatur der heißen Reaktionsgase auf ein für den Werkstoff der Schubdüse verträgriches MaX gesenkt wird. Zur Stabilisierung des Flammenkerns werden sogenannte Flammenhalter verwendet; zumeist in Form von in der Luftströmung liegenden, xingförmien, im vorderen Eereich der Brennkammer angeordneten Störkörpern. Diese Plammenhalter rufen ein Rückströmgebiet hervor oder fördern zumindest die Entstehung eines solchen und erzeugen zur Intensivierung der Durchmischung von Luft und Erennstoff sekundäre Verwirbelungene Aber auch die mechanischen Flamenhalter bekannter Bauart bereiten Schwierigkeiten insofern, als sie infolge des heißen Rückströmgebietes des Flammenkerns hohen thermischen Belastungen ausgesetzt sind und sie außerdem durch ihre örtliche Fixierung in der Brennkammer aflit Rücksicht auf die verschiedenen Einströmgeschwindigkeiten der Verbrennungsluft in die Brennkammer keine optimalen StabilisierungsverhSltnisse für den Flammenkern über den ganzen Geschwindigkeitsbereich gewährleisten. Um diesem belstand abzuhelfen, hat man bereits bei Prüfständen für Staustrahltriebwerke die Flammenhalter in axialer Richtung verstellbar angeordnet. Für Fluggeräte manuell oder automatisch betätigbare Verstelleinrichtungen für Flammenhalter sind Jedoch konstruktiv kompliziert und teuer sowie vor allen Dingen störanfällig.A high degree of efficiency requires almost complete burn-up and a high specific power results in a high combustion load. That The capacity of the combustion chamber to load influences the volume of the combustion chamber, by the structural weight and to save the size of the drive unit, is kept as small as possible. the Prerequisite for fulfilling the stated requirements for such recoil engines is a fast and at the same time intensive mixing of the incoming air with the fuel introduced, on the one hand to shorten the burnout distance and thus to reduce the construction volume and on the other hand to improve the burnout and thus to keep the efficiency high. To prevent thermal destruction of the combustion chamber and to avoid the nozzle wall, it is necessary inside the combustion chamber to create a certain "quiet zone" in which the speed of movement of the fuel-air mixture is below the flame propagation speed. In other words, it is necessary, the hot flame core, in which the combustion takes place, freely in the combustion chamber interior to stabilize and at the same time to supply secondary air so that the hot Reaction core does not come into contact with the walls and the temperature of the hot Reaction gases to a MaX that is compatible with the material of the thrust nozzle lowered will. So-called flame holders are used to stabilize the flame core; mostly in the form of xing-shaped bodies lying in the air flow, in the front area the combustion chamber arranged disruptive bodies. These flame holders call a backflow area emerge or at least promote the emergence of such and generate intensification the mixing of air and fuel secondary eddies But also the mechanical flame holder of known design cause difficulties insofar as they have high thermal loads due to the hot return flow area of the flame core are exposed and they also by their local fixation in the combustion chamber aflit consideration of the different inflow velocities of the combustion air no optimal stabilization conditions for the flame core in the combustion chamber Ensure across the entire speed range. To remedy this situation, one already has the flame holders in axial position on test stands for ramjet engines Arranged adjustable in direction. Can be operated manually or automatically for aircraft Adjusting devices for flame holders are, however, structurally complex and expensive and above all prone to failure.

Um die Nachteile der mechanischen Flammenhaltereinrichtungen zu vermeiden, ist es ferner bekannt, durch Quereinblasen oder Gegeneinblasen von Luft oder durch kreuzweises Einspritzen des Brennstoffes zur einströmenden Luft eine verzögerte Strömung oder eine zentrale Rückströmung zu erzeugen, wodurch eine mechanisch flammenhalterlose, strömungsdynamische Flammenstabilisierung erreicht wird. Diese ist aber unter bestimmten Bedingungen nicht immer anwendbar bzw. in ihrer Stabilisierungswirkung nicht immer ausreichend.In order to avoid the disadvantages of the mechanical flame holder devices, it is also known by cross-blowing or counter-blowing air or by Cross-injection of the fuel to the inflowing air a delayed To generate a flow or a central return flow, whereby a mechanically flameholderless, Fluid dynamic flame stabilization is achieved. But this is under certain conditions Conditions not always applicable or not always in their stabilizing effect sufficient.

Ein Staustrahlraketentriebwerk, bei dem in einem Gaserzug er brennstoffreiche Gase erzeugt und einer Erennkammer zugeführt werden, in die gleichzeitig über einen ringförmigen Diffusor Luft einströmt, geht z.B. aus der US-Patentschrift 2 987 875 hervor. Hierbei sind eine zentrale Ausblasdüse für die brennstoffreichen Gase und ein ringförmiger Flammenhalter vorgesehen.A ramjet rocket engine that is fuel-rich in a gas flue Gases are generated and fed to a detection chamber, in which at the same time via a annular diffuser air flows in, is disclosed in, for example, U.S. Patent 2,987,875 emerged. There is a central exhaust nozzle for the fuel-rich gases and an annular flame holder is provided.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Staustrahltriebwerk der eingangs genannten Art die Brennkammer so zu gestalten bzw. hierfür eine Einrichtung zu schaffen, die über einen breiten Leistungsbereich ein spontanes Zünden zumindest eines Teiles des Brennstoff-Luftgemisches bzw.It is the object of the invention, in a ramjet engine, to provide the at the beginning to design the combustion chamber or to create a facility for this, which spontaneously ignite at least a part over a wide power range of the fuel-air mixture or

ein sicheres Durchzünden der Prennkammer gewährleistet; die ferner bei guter Flammenstabilisierung eine schnelle und intensive Durchmischung der Luft mit den brennstoffreichen Gasen garantiert sowie gleichzeitig eine wirksame thermische Aufbereitung dieses Gemisches nach sich zieht.a reliable ignition of the combustion chamber is guaranteed; the further with good flame stabilization, rapid and intensive mixing of the air Guaranteed with the fuel-rich gases as well as at the same time an effective thermal Preparation of this mixture entails.

Gelöst wird diese Aufgabe gemaß der Erfindung dadurch, daß die E4nblasdüse bzw. -düsen für die brennstoffreichen Gase in eine - in Strömungsrichtung betrachtet - nur nach hinten offene Hilfskammer münden, welche für die sie umströmende Luft als Störkörper und für eine Teilmenge der brennstoffreichen Gase sowie eine Lufttellmenge als primärer Misch-und Reaktionsraum dient.This object is achieved according to the invention in that the E4nblasdüse or nozzles for the fuel-rich gases in one - viewed in the direction of flow - Open only to the rear open auxiliary chamber, which is for the air flowing around them as a disruptive body and for a subset of the fuel-rich gases and a set amount of air serves as the primary mixing and reaction space.

Durch die Erfindung werden folgende generellen vorteilhaften Wirkungen erzielt: Die Hilfskammer fungiert für die einströmende Luft als Störkörper und bewirkt, daß sich im räumlichen Bereich dahinter ein Reaktonsgebiet mit Flammenkern stabilisert, dessen Verzögerung so groß ist, dan seine Bewegungsgeschwindigkeit unterhalb der Flammenfortschrittsgeschwindigkeit liegt. Dabei wird durch die nach hinten offene Hilfskammer der Innenmantel der einlaufenden Luft unmittelbar gezwungen, in den Innenraum der Hilfskammer zu strömen, und zwar unter ElitreiEen einer Teilmenge der brennstoffreichen Gase, wobei sich dort beide Teilmengen unter Verwirbelung innig miteinander vermischen. Auf diese Weise bildet sich im Innenraum der Hilfskammer sofort ein zündwilliges Gemisch, das fShig ist, spontan zu zünden. Die Hilfskammer stellt somit auch eine kleine Reaktionskammer dar, von der aus die eigentlichte Brennkammer durchgezündet wird.The invention provides the following general advantageous effects achieved: The auxiliary chamber acts as a disruptive body for the inflowing air and causes that a reaction area with a flame core stabilizes in the spatial area behind it, whose delay is so great that its speed of movement is below the Flame advance rate lies. The auxiliary chamber open to the rear, the inner jacket of the incoming air immediately forced to flow into the interior of the auxiliary chamber, among the elite a subset of the fuel-rich gases, where both subsets are below Mix the vortex intimately with one another. In this way it forms in the interior the auxiliary chamber immediately an ignitable mixture which is capable of spontaneously igniting. The auxiliary chamber thus also represents a small reaction chamber from which the actual combustion chamber is ignited.

Der übrige, größere Teil des in einem Hohlkegel aus der Hilfskammer austretenden brennstoffreichen Gasstrahles, der dabei das Ende der Hilfskammer tangiert, trifft auf den übrigen Teil der in die eigentliche Brennkammer ein strömenden Luft, die durch die außerdem als Stor- bzw.The remaining, larger part of the in a hollow cone from the auxiliary chamber exiting fuel-rich gas jet, which touches the end of the auxiliary chamber, meets the remaining part of the air flowing into the actual combustion chamber, which are also known as Stor- resp.

RUckströmkörper fungierende Hilfskammer mit einer radialen Komponente nach innen abgelenkt wird. Durch dieses mehr quergerichtete Aufeinandertreffen der brennstoffreichen Gase und der Luft entsteht ein ringförmiger Wirbelzopf, in dem eine intensive Vermischung der beiden gasförmlsen Treibstoffkomponenten und deren Reaktion bis zum vollständigen Ausbrand stattfindet. Dabei wird - und dies ist eine besondere Funktionskomponente der Gesamterfindung - der in der eigentlichen Brennkammer stattfindende Verbrennungsprozeß dauernd thermisch intensiv unterditzt durch die massive Wärmezufuhr aus der Hilfs(brenn)kammer, und zwar durch die dort laufend erzeugten heißen Reaktonsgase, die von den brennstoffreichen Gasen in Richtung zum Wirbelzopf hin mitgerissen und in diesen miteinbezogen werden. Dadurch wird der gesamte Reaktionsablauf wesentlich beschleunigt.Backflow body acting auxiliary chamber with a radial component is distracted inward. Through this more cross-directional meeting of the fuel-rich gases and the air creates a ring-shaped vortex braid in which an intensive mixing of the two gaseous fuel components and their Reaction takes place until it is completely burned out. This is - and this is one special functional component of the overall invention - that in the actual combustion chamber taking place combustion process continuously thermally intensely underdeveloped by the massive heat supply from the auxiliary (combustion) chamber, through the one running there generated hot reaction gases flowing from the fuel-rich gases towards the Vortex braid carried away and included in this. This will make the The entire reaction process is accelerated considerably.

Durch die vorgeschlagenen annahmen und die dadurch erzwungenen Umstände wird die Zilndzeit verkürzt und die Zündfähigkeit erhöht, und zwar durch ein örtliches höheres MischungsverhSltnis zwischen brennstoffreichen Gasen und Luftsauerstoff in der ttilfskammer; ferner wird der Ausbrand in der Brennkammer und damit der Wirkung 5-grad des Prozesses verbessert, die spezifische Leistung erhöht, damit das Bauvolumen komprimiert und die Ausbrandstrecke verkleinert, was eine Verkürzung der Baulänge mit sich bringt. Versuche haben besttigt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung über einen großen Leistungsbereich weitgehend unempfindlich ist gegen Strcmunssschwankungen nach Geschwindigkeit und Quantität, daß also die erfindungsgemäße Brennkammer bezüglich aller bereits besprochenen Eigenschaften und Parameter über einen breiten Leistungsbereich optimal und maximal arbeitet.Through the proposed assumptions and the circumstances that it imposes the ignition time is shortened and the ignitability increased, namely by a local higher mixing ratio between fuel-rich gases and atmospheric oxygen in the ttilfskammer; Furthermore, the burnout in the combustion chamber and thus the effect 5-degree of the process improved, the specific power increased, so that the construction volume compressed and the burnout distance reduced, which shortens the overall length brings with it. Tests have confirmed that the device according to the invention over a large power range is largely insensitive to current fluctuations according to speed and quantity, that is, the combustion chamber according to the invention with respect to all properties and parameters already discussed over a wide range of performance works optimally and maximally.

Der äußere antelstrom der einlaufenden Luft liegt an der Innenwand der Brennkammer sowie im konvergenten Bereich und noch im Hals der Schubdüse an.The outer flow of the incoming air is on the inner wall the combustion chamber as well as in the convergent area and still in the throat of the exhaust nozzle.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Hilfskammer an ihrem hinteren offenen Ende mit einem radial nach innen gerichteten Rand zu versehen.In an embodiment of the invention, it is proposed that the auxiliary chamber to be provided at its rear open end with a radially inwardly directed edge.

Dieser nach innen abgebogene Rand bewirkt ein sicheres Fangen eines Teiles der brennstoffreichen Gase sowie eine längere Verweilzeit für die Teilmengen der Luft und der brennstoffreichen Gase innerhalb der Hilfsammer und versthrkt die Verwirbelung dieses darin zur Reaktion kommenden Gemisches.This inwardly bent edge ensures a safe catching of a Part of the fuel-rich gases and a longer residence time for the subsets of the air and fuel-rich gases inside the auxiliary chamber and amplifies the Turbulence of this mixture coming into reaction therein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Einblasdüse bzw. sind die Einblasdüsen in ihrem in Strötungsrichtung hinteren Endbereich mit mehreren Schlitzen versehen.In a further embodiment of the invention, the injection nozzle is or are the injection nozzles in their rear end area in the direction of flow with several Provided with slots.

Durch diese Schlitze trit;t ein Teil der brennstoffreichen Gase aus; und zwar die Teilmenge, die zur Reaktion in der Hilfs(brenn)kammer bestimmt ist. Dies hat den Vorteil, daß der Teil der brennstoffreichen Gase für die tfilfskammer in seiner Menge exakter "dosierbar" ist, wchrend für die übrige Teilmenge der brennstoffreichen Gase der Austritt aus der Hilfskammer unmittelbar d.h. ungehindert vollzogen werden kann.Some of the fuel-rich gases exit through these slots; namely the partial amount that is intended for the reaction in the auxiliary (combustion) chamber. This has the advantage that the part of the fuel-rich gases for the oil chamber its quantity can be "dosed" more precisely, while the remaining part is fuel-rich Gases exit the auxiliary chamber directly, i.e. unhindered can.

Die vorerwähnten Schlitze in der Einblasdüse können axial gerichtet sein oder schraubenförmig verlaufen. Auch besteht die cglichkeit, diese Schlitze tangential zu richten. Dadurch wird einem Teil der brennstoffreichen Gase ein Drall aufgezwungen, der sich in die eigentliche Brennkammer fortsetzt und sich sowohl in der Hilfs(brenn)-kammer als auch in der eigentlichen Brennkammer beschleunigend und qualitativ auf den Ablauf des Brennprozesses auswirkt.The aforementioned slots in the injection nozzle can be directed axially be or run helically. There is also the possibility of these slots to align tangentially. This causes some of the fuel-rich gases to swirl imposed, which continues into the actual combustion chamber and both Accelerating in the auxiliary (combustion) chamber as well as in the actual combustion chamber and affects the quality of the firing process.

Ferner weist erfindungsgemän die Nündung der Einblasdüse bzw. -düsen zwischen.dem vorderen Schlitzende und dem hinteren Schlitzende eine Verengung auf. Dies bewirkt ein dynamischeres Ausströmen des in die Hilfskammer einströmenden Teiles der brennstoffreichen Gase und Einströmen des übrigen Gasanteils mit relativ höherer Geschwindigkeit in die eigentliche Brennkammer.Furthermore, according to the invention, the opening of the injection nozzle or nozzles between the front end of the slot and the rear end of the slot a constriction. This causes a more dynamic outflow of the part flowing into the auxiliary chamber of the fuel-rich gases and the inflow of the remaining gas proportion with a relatively higher Speed in the actual combustion chamber.

Weiter wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, die Mündung der Einblasdüse bzw. -düsen mit eckicem, insbesondere quadratischem Querschnitt auszubilden. Hierdurch wird eine in radialer Richtung weiträumigere Verteilung der brennstoffreichen Gase in der Hilfskammer' und eigentlichen Brennkammer erzielt.It is also proposed in an embodiment of the invention, the mouth the injection nozzle or nozzles with an angular, in particular square, cross-section to train. This results in a more extensive distribution of the in the radial direction fuel-rich gases in the auxiliary chamber 'and actual combustion chamber achieved.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die mit Schlitzen versehende EinblasdUse bzw. -düsen vorne geschlossen sind. Ilierdurch wird ein konzentrierter kegelförmiger P'icher von einzelnen Einblasstrahlen erzielt, der auf die elnströmende geschlossene Verbrennungsluft trifft und diese aerodynamisch aufreißt.Another embodiment of the invention is that the with The injection nozzle or nozzles provided with slots are closed at the front. Ilier through a concentrated cone-shaped pool of individual injection jets is achieved, which meets the flowing closed combustion air and this aerodynamically rips open.

In der Zeichnung sind mehrere AusfUhrungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen LSngsschnitt durch ein Staustrahlraketer.-triebwerk Fig. 2 bis 4 ltodifikatlonen der Einblasdüse und der Hilfskammer und Fig. 5 eine quadratisch gestaltete Einblasdse mit tangentialen Einblasschlitzen von vorne gesehen.In the drawing are several AusfUhrungsbeispiele according to the invention shown. 1 shows a longitudinal section through a ramjet rocket engine FIGS. 2 to 4 depictions of the injection nozzle and the auxiliary chamber, and FIG. 5 shows a square shaped injection nozzle with tangential injection slots seen from the front.

In Figur 1 ist mit 1 die Einblasduse für die in einem nicht dargestellten Gasgenerator erzeugten brennstoffreichen Gase bezeichnet. Sie mündet in eine zylindrische Hilfskemmer 2. Diese wird umströmt von der einlaufenden Luft L, von der ein Teil L1 durch Rückströmungseffekt in die Hilfskammer 2 gelangt, wobei sie einen Teil 13 1 der brennstoffreichen Gase 8 mitnimmt, sich mit diesem vermischt und reagiert. Die darin erzeugten heißen Drenngase G1 strömen dann in die eigentliche Brennkammer 3 aus.In Figure 1, 1 is the injection nozzle for the in a not shown Gas generator produced fuel-rich gases called. It ends in a cylindrical one Auxiliary chamber 2. This is flowed around by the incoming air L, part of which L1 reaches the auxiliary chamber 2 by the backflow effect, whereby it is a part 13 1 of the fuel-rich gases 8 takes with it, mixes with it and reacts. The hot exhaust gases G1 generated therein then flow into the actual combustion chamber 3 off.

Die übrige Teilmenge B2 sowohl des brennstoffreichen Gases 13 und die übrige Teilmenge L2 der Verbrennung 5-luft L strömen unmittelbar in die Brennkammer 3 ein.The remaining subset B2 of both the fuel-rich gas 13 and the remaining subset L2 of the combustion 5-air L flow directly into the combustion chamber 3 a.

Einzelheiten des Verbrennungsprozesses sind bereits in der Beschreibungseinleitung ausführlich erläutert, In Fig. 2 sind in der Einblasdüse 1 Einblasschlitze 4 insbesondere für den Teil B1 der brennstoffreichen Gase B vorgesehen, der innerhalb der Hilfskammer 2 mit dem Teil Ll der Verbrennungsluft L zur Reaktion kommt. Die Hilfskammer 2 weist hier einen radial nach innen gezogenen Rand 2a auf.Details of the combustion process are already in the introduction to the description explained in detail, In Fig. 2, 1 injection slots are in the injection nozzle 4 in particular intended for the part B1 of the fuel-rich gases B, which is within the auxiliary chamber 2 with the part Ll of the combustion air L comes to react. the Auxiliary chamber 2 here has a radially inwardly drawn edge 2a.

Fig. 3 zeigt eine mit Schlitzen 4 versehende Einblasdüse 1, die sich zu ihrer Mündung hin verjüngt.Fig. 3 shows a provided with slots 4 injection nozzle 1, which tapers towards its mouth.

In Fig. 4 ist das hintere Ende der Einblasdüse 1 geschlossen und die brennstoffreichen Gase B strömen hier nur über Schlitze 4 in die Hilfskammer 2 und Brennkammer 3 aus.In Fig. 4, the rear end of the injection nozzle 1 is closed and the Fuel-rich gases B flow here only through slots 4 into the auxiliary chamber 2 and Combustion chamber 3 off.

In Fig. 5 ist die Mündung der Einblasdüse 1 eckig, d.h.In Fig. 5 the mouth of the injection nozzle 1 is angular, i.e.

quadratisch gestaltet und die Ausblasschlitze 4 sind tangential gerichtet.designed square and the blow-out slots 4 are directed tangentially.

Patentansprüche: Patent claims:

Claims (14)

Patentansprilche 1. Brennkammer, insbesondere für Staustrahltriebwerke, mit mindestens einer Einblasdüse, durch die brennstoffreiche Gase mit divergierendem Strahl in die Brennkammer eingefördert werden, in die gleichzeitig eine gasförmige Sauerstoffkomponente, insbesondere Luft einströmt, welche die brennstoffreichen Gase einhüllt und mit diesen insbesondere hypergol reagiert, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einblasdüse (1) bzw. Einblasdüsen für die brennstoffreichen Gase (ß) in eine - in Strömungsrichtung betrachtet - nur nach hinten offene Hilf skammer (2) münden, welche für die sie umströmende Luft (L) als Störkörper und für eine Teilmenge (nl) der brennstoffreichen Gase (s) sowie eine Luftteilmenge (Ll) als primer Misch- und Reaktionsraum dient. Claims 1. Combustion chamber, especially for ramjet engines, with at least one injection nozzle, through which fuel-rich gases with diverging Beam are fed into the combustion chamber, in which at the same time a gaseous Oxygen component, especially air, flows in, which is the fuel-rich Envelops gases and reacts with them in particular hypergolically, thereby k e n n notices that the injection nozzle (1) or injection nozzles for the fuel-rich Gases (ß) in an auxiliary - viewed in the direction of flow - only open to the rear Skammer (2) open, which for the air flowing around them (L) as a disruptive body and for a subset (nl) of the fuel-rich gases (s) and a subset of air (Ll) serves as the primary mixing and reaction space. 2. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dan die Hilfskammer (2) an ihrem hinteren offenen Ende einen radial nach innen gerichteten Rand (2a) aufweist.2. Combustion chamber according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t, then the auxiliary chamber (2) at its rear open end one radially inward directed edge (2a). 3. Brennkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i'c h n e t , daß die Einblasdüse (1) oder Einblasdüsen in ihrem in Strömungsrichtung hinteren Endbereich mit einem oder mehreren Schlitzen (4) versehen sind.3. Combustion chamber according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e n n z e i'c h n e t that the injection nozzle (1) or injection nozzles in their direction of flow rear end area with one or more slots (4) are provided. 4. Brennkammer nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Schlitze (4) in der Einblasdüse (1) axial gerichtet sind.4. Combustion chamber according to claim 3, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the slots (4) in the injection nozzle (1) are directed axially. 5. Brennkammer nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Schlitze (4) in der Einblasdüse (1) schraubenförmig verlaufen.5. Combustion chamber according to claim 3, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the slots (4) in the injection nozzle (1) run helically. 6. Brennkammer nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Schlitze (4) - in Umfangsrichtung gesehen - tangential gerichtet sind.6. Combustion chamber according to claim 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the slots (4) - seen in the circumferential direction - are directed tangentially. 7. Brennkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dan die Mündung der Einblasdüse (1) bzw. -düsen zwischen dem vorderen Schlitzende und dem hinteren Schlitzende eine Verjüngung aufweist.7. Combustion chamber according to one or more of claims 1 to 6, characterized Not shown, then the mouth of the injection nozzle (1) or nozzles between the front slot end and the rear slot end has a taper. 8. Brennkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einblasdüse (1) bzw. -düsen eine eckige, insbesondere quadratische Mündung aufweisen.8. Combustion chamber according to one or more of claims 1 to 7, characterized it is not noted that the injection nozzle (1) or nozzles are angular, in particular have square mouth. 9. Brennkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t durch eine solche Anordnung der Einblasdüse (1) bzw. Einblasdüsen in bezug auf das hintere Ende bzw. den eingezogenen Rand (2a) der Hilfskammer (2), daß der Mantel des Einblaskegels der brennstoffreichen Gase (B) sm hinteren Ende bzw. am eingezogenen Rand (2a) der Mischkammer (1) tangiert.9. Combustion chamber according to one or more of claims 1 to 8, g e not indicated by such an arrangement of the injection nozzle (1) or injection nozzles with respect to the rear end or the drawn-in edge (2a) of the auxiliary chamber (2), that the jacket of the injection cone of the fuel-rich gases (B) sm the rear end or tangent to the drawn-in edge (2a) of the mixing chamber (1). 10. Drennkammer nach einem oder mehreren der AnsprUche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t 9 daß bei einem durch Schlitze (4) aufgefScherten Einblaskegel der brennstoffreichen Gase (E) die einzelnen, durch diese Schlitze (4) erzeugten Fächerstrahlen (B1) noch vor dem hinteren Ende bzw.10. Drennkammer according to one or more of claims 1 to 8, characterized g e k e n n n z e i c h n e t 9 that with a blow-in cone sheared open by slits (4) of the fuel-rich gases (E) the individual, generated through these slots (4) Fan beams (B1) before the rear end or dem eingezogenen Rand (2a) der Hilfskammer (2) gerichtet in diese einstrcmen, wahrend der übrige Teil (B2) der brennstoffreichen Gase (9) hinter dem hinteren Ende bzw. den eingezogenen Rand (2a) der Hilfskammer (2) vorbei unmittelbar in die eigentliche Brennkammer (3) gelangt. the drawn-in edge (2a) of the auxiliary chamber (2) directed into this flow in, while the remaining part (B2) of the fuel-rich gases (9) behind the rear end or the drawn-in edge (2a) of the auxiliary chamber (2) over immediately enters the actual combustion chamber (3). 11. Brennkammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die ündung der mit Schlitzen (4) versehenen Einblasdüse (1) bzw. -düsen vorne geschlossen ist.11. Combustion chamber according to one or more of claims 1 to 8, characterized it is not noted that the opening of the injection nozzle provided with slots (4) (1) or nozzles at the front is closed. 12. Brennkammer nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Schlitze (4) in der vorne geschlossenen Einblasdüse (1) bzw. -dLisen so angeordnet und gestaltet sind, daß eine Teilmenge der einzelnen rächerstrahlen aus brennstoffreichen Gasen (B) noch vor dem hinteren Ende bzw. dem eingezogenen Rand (2a) der Hilfskammer (2) in deren Raum eingespeist wird, während die andere, größere Teilmenge der einzelnen FAcherstrahlen hinter dem hinteren Ende bzw. dem eingezogenen Rand (2a) der Hilfskammer (2) vorbei unmittelbar in die eigentliche Brennkammer (3) gelangt.12. Combustion chamber according to claim 11, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the slots (4) in the injection nozzle (1) or -dLisen closed at the front are arranged and designed so that a subset of the individual avenge rays from fuel-rich gases (B) before the rear end or the drawn-in end Edge (2a) of the auxiliary chamber (2) is fed into its space, while the other, larger subset of the individual fan beams behind the rear end or the retracted edge (2a) of the auxiliary chamber (2) passing directly into the actual Combustion chamber (3) arrives. 13. Brennkammer nach Anspruch 1 bis 12, dadurch g e -k e n n 2 e i c h n c t , daß die brennstoffreichen Gase (9) mit einem wesentlich höheren Druck und mit größerer Geschwindigkeit in die Hilfskammer (2) und Brennkammer (3) eingeblasen werden als die ein strömende Luft (L).13. Combustion chamber according to claim 1 to 12, characterized in that g e -k e n n 2 e i c h n c t that the fuel-rich gases (9) at a much higher pressure and with higher speed in the auxiliary chamber (2) and combustion chamber (3) Be blown in as the one flowing air (L). 14. Brennkammer nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß bei einen Brennkammerbetriebsdruck von 7 bis 8 atü die brennstoffrcichen Case (B) mit etwa 15 atü Druck, 2 bis 3 Mach Geschwindigkeit und etwa 1800°K in die Brennkammer (fl) eingebracht werden, während die Luft (L) mit etwa 6 atü, etwa 420°K und etwa 80 m/s einströmt.14. Combustion chamber according to claim 13, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that at a combustion chamber operating pressure of 7 to 8 atmospheres the fuel rich Case (B) with about 15 atm pressure, 2 to 3 Mach speed and about 1800 ° K in the combustion chamber (fl) are introduced, while the air (L) with about 6 atü, about 420 ° K and about 80 m / s flows in.
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