DE2854276A1

DE2854276A1 - Einrichtung mit zufuehrung fluessigen brennstoffs zum erzeugen einer heissen stroemung

Info

Publication number: DE2854276A1
Application number: DE19782854276
Authority: DE
Inventors: Roger William Devey
Original assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Priority date: 1977-12-14
Filing date: 1978-12-14
Publication date: 1979-06-28
Also published as: FR2411972A1

Description

iSinriclitung mit Zuführung flüssigen Brenrstcffs nuir iSr-T.eu^en einer heißen Strömung

Die Erfindung betrifft Verbesserungen von Einrichtungen zum Erzeugen eines heißen Gas-(oder Elüssigkeits)-3tromes im allgemeinen und auf solche Einrichtungen, bei denen der heiße Gasstrom zum Druckvortrieb eines Förpers benutzt wird, im besonderen, aber nicht ausschließlich.

Bei solchen iiiprichtunr.er wird "Brennstoff in eine Verbrennungskammer gebracht, in der er bis z\ua ZiindpiT^t erhitzt wird und dann die -Krzeugnisse der Verbrennung durch eine Düse ausgedehnt v/erder-, wodurch axe Reaktion aer freigewordenen Ünerg·: e eine IZrö.ft zum Liefern eines Drucks auf den Körper erzeurt, an dem die Verbrennungskammer angebracht ist. ./o sicher gestellt werden soll, daß die Zündperiode and die sich ergebende Druckkraft genau geregelt werden muß, kann eine elektromagnetische einrichtung zum Regeln der Brennstoffzufuhr an die Verbrennungskammer benutzt werden. Ferner kann der Brennstoff mittels einer Zündeinrichtung gezündet werden, die mit elektrischer Energie versehen ist, wobei der Beginn und die Uauer dieser Zündung ebenfalls genau geregelt wirdo Zum genauen liegein ist es jedoch notwendig, sicher zu stellen, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffs zur Verbrennungskammer während der Zünddauer gleichmäßig konstant ist, wodurch nicht nur ein praktisch sofortiger Start der Zündung gegeben ist, sondern die Zündung mit einer konstanten Geschwindigkeit und auch die Beendigung; ebenfalls sofort erfolgt. Das heißt, daß ein aus dem Druck der Flüssigkeit im Zuführrohr während der Verbrennungsperiode erhaltenes Diagramm einen scharfen .anstieg auf ein praktisch konstantes Laximum zeigen und dann scharf enden würde.

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Solche Einrichtungen leiden jedoch, an dem Nachteil, daß die ./ärrae aus der Verbrennung die StrömungsCharakteristiken des Brennstoffs zur Verbrennungskammer beeinflußt, was eine ungleiche Verbrennungsgeschwindigkeit ergibt, die einen nicht-konstanten Druck zur Folß-e hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Oberwinden dieses Problems anzugeben. Demnach wird in einer Einrichtung, bei der flüssiger Brennstoff durch ein Rohr in die Verbrennungskammer geführt und dort gezündet wird, um eine heiße Strömung zu erzeugen, eine 7/ärme ableitung vorgesehen, die unmittelbar vor der Verbrennungskammer ^rnit dem Rohr gekuppelt ist, um die vor dem -Eintritt ir die Kammer absorbierte Wärme zu verringern und dadurch ein Verdampfen des Brennstoffs im Hohr zu verhindern.

Zur Erläuterung der Erfindung wird mit Hilfe der Zeichnunen und in Verbindung mit einer als Hydrazindruckeinrichtung bekannten Gaserzeugungseinrichtung eine Ausführung beschrieben, die zum genauen Regeln der Lage eines Körpers im -"aum verwendet wird.

Die Zeichnung zeigt eine Hydrazindruokeinrichtung mit einem G-estell 1, das ein Hitzeschild 2 trägt, der eine Verbrennungskammer 3 umgibt, die von einer, elektrischen Heizwicklung 4-unter -Regelung eines nicht-dargestellten Schalters erwärmt wird» Der Brennstoff wird an die Verbrennungskammer durch ein Rohr 7 geliefert, das von einem axial von der Verbrennungskammer entfernten Flansch 6 ausgeht und mittels eines perforierten Rohres 5 einen Träger ergibt. Die Perforationen diener dazu zu verhindern, daß die »Värme den Flansch 6 erreicht, in den Ventile zum Regeln der Strömung durch das Rohr 7 eingesetzt sind.

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Um das Erzeugen einheitlicher Stromun^szustände ^.bi Strömungsweg neben der Verbrennungskammer 3 zu unterstützen, ist die Bohrung des Rohres 7 klein. Dadurch ?/ird das hinter dem Ventil 6 gespeicherte Volumen, sehr klein gehalten und daher wird der Start und das Ende der Brennstoffströmung im Rohr geringfügig beeinflußt.

Es hat sich gezeigt, daß wegen der hohen Temperatur in der Verbrennungskammer 3 und auch weil die Brenndauer kurz sein kann, die Flüssigkeit im äohr 7 verdampft werden kann, also die ötrömungsCharakteristiken und die Verbrennung sich verändern. Zum 'überwinden dieses Problems wird eine 7/ärmeableitung 8 vorgesehen, die einen Kupferstreifen 9 besitzt, der mit einem Ende 10 an ein federähnliches Kupferteil 8a und mit dem anderen Ende 10a an das Rohr 7 angeschweißt ist. Das federähnliche Kupferteil 8a ist mittels einer Schraube 11 am Flansch 6 befestigt, der mit als Wärmeabsenkung dient.

Die Wärmeableitung 8 stellt sicher, daß das Rohr 7 von der wirkung übermäßiger Hitze aus der Kammer 3 frei wird, wodurch praktisch konstante Strömungszustände neben der Verbrenn¹ τgskammer ermöglicht werden, ?/as zu verbesserten Gesamtcharakteristiken, insbesondere bei Start und Beendigung der Verbrennungsperiode führt.

Während bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die .V'ärmeableitung mechanisch ist und durch Leitung erfolgt, ist die Erfindung nicht hierauf begrenzt und es können auch andere Formen der Wärmeumleitung entsprechend der die ./arme liefernden Vorrichtung verwendet werden, die mit Flüssigkeit (oder Gas) arbeitet. Eine solche Wärmeableitung kann gasförmige, flüssige, strahlende, chemische oder elektrische Mittel enthalten.

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Es kann aber auch eine Proportion der Flüssigkeit oder des Gases, die bzw. das durch das Rohr strömt, in einer "Nebenschluß"-Anordnung zum Kühlen des Rohrendes benutzt werden, wobei diese Flüssigkeit bzw. das Gas als luedrum zum Kühlen einer neben oder nahe dem Rohrende angebrachten Wärmeableitung benutzt wird. Auch können entsprechende Wärmeaustauscher zum Kondensieren oder Kühlen der Flüssigkeit oder des Gases vorgesehen werden, bevor das Gas oder die Flüssigkeit in der Anlage umläuft. -<-uch kann die Flüssigkeit oder das Gas dann unmittelbar zur "Verbrennungskammer geleitet werden.

Selbstverständlich kann auch eine entsprechende Kombination von kerkmalen, so weit sie beschrieben worden sind, zum Erlangen des geforderten Endresultats, das für die mit Flüssigkeit oder Gas belieferte "Einrichtung angemessen ist und das der «armeisölierung entspricht, zum weiteren Verringern der v/ärme verwendet werden, die an das Speiserohr geführt wird, z.B. eine keramischen kuffe zwischen einer Verbrennungskammer und dem Brennstoffrohr.

Auch ist selbstverständlich, daß die leitfähige Kapazität der Wärmeableitung durch Nutzen einer entsprechenden Heiz-oder Kühleinricatung in Verbindung mit der V/ärme ableitung regelbar gemacht werden kann, z.B. kann ein thermo-elektrischer Kühler an der tfärmeableitung angebracht werden oder ein Strahl einer Kühlflüssigkeit oder eines Gases trifft auf die wärmeableitung auf oder durch eine andere entsprechende regelbare Einrichtung kann die Kapazität der v/ärmeableitung entsprechend variiert werden.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

(iy Einrichtung, mit Zuführung flüssigen Brennstoffs durch ein Rohr, der in einer Brennkammer zum Erzeugen einer heißen Strömung gekündet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine wärmeableitung (8) mit dem xtohr (7) unmittelbar vor der Verbrennungskammer (3) so gekoppelt ist, daß die vom Brennstoff vor seinem Eintritt in die Kammer absorbierte .Värme verringert und ein Verdampfen des Brennstoffs im Rohr verhindert wird.
2. Einrichtimg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ^;Järme ableitung ein wärmeleitendes Metallteil (9,8a) enthält, dessen erstes Ende (10) in Kontakt mit dem Hohr (7) und dessen zweites Ende (1Oa) in Kontakt mit einer Wärmeabsenkungseinrichtung (6) steht.

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BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO:

ST. ANNASTR. 11 1 - 856 44 INVENTION BERLIN BERLIN

8000 MÖNCHEN 22 INVEN d BERLIN 030/891 60 37 BERLINER BANK AG.

TEL.: 089/22 35 44 030/892 23 82 3695716000

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POSTSCHECKKONTO: W. MEISSNER, BLN-W 122 82 -109

ORIGINAL INSPBCTED
3. Einrichtung nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das iietallteil einen Kupferstreifer (9) enthält, der mit einem Ende am Rohr (7) "^an(i roit dem anderen ünde an einem elastischen Kupferteil (8a) angeschweißt ist, das an der »/ärmeabsenkungeinrichtung (6) angebracht ist.
4·. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3» dadurch ge>ennze ichnet, daß die •ivärmeabsenkeinrichtung (6) ein Brennstoffventil enthält und daß das Rohr (7) zwischen dem Brennstoffventil und der Brennstoff kamraer (3) liegt»
5« Einrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die «/ärmeabsenkeinrichtung (6) die Form eines Flansches besitzt und daß die Verbrennungskammer (3) von einem perforierten Sohr (5) getragen wira, das das Rohr (7) umgibt und lüit einem Ende, das von der Verbrennungskammer entfernt liegt, am Flansch befestigt ist.
6. Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (7) eine keramische Eluffe in dem Teil enthält, der mit der Brennkammer verbunden ist.
7· Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die v/ärmeableitung eine Einrichtung zum Kühlen eines Flüssigkeitsstroms oder zum Kondensieren der Kühlflüssigkeit enthält.
8· Einrichtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeitströmungskühlmittel wärmeaustauscher zum Kühlen der Kondensations-

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flüssigkeit enthalten.
9. üj'inricht u-ngr nach den Ansprüchen 7 "nd 8, d ei durch gekennzeichn et, daß axe Flüssigiceitsströirung eine Ableitung enthält, in der ein Teil des Brennstoffs aus der Verbrennungskammer abgeleitet wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch g ^e kennzeich.net, daß der abgeleitete Brennstoff wieder in den Brennstoff im ^ohr eingebracht wird,

ο Einrichtung nach Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet, daß der abgeleitete Brennstoff unmittelbar in die Brennstoffkammer geführt wird.

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