Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu i urzadzenia do wytwarzania pradu gazu o znacznym zasobie energji kinetycznej, b- trzymywanego przez szereg kolejnych spa¬ lan w kilku komorach spalania, bez stoso¬ wania zwykle uzywanych narzadów roz- rzadczych, jak zawory i suwaki. Istota wynalazku polega na tern, ze wysoko spre¬ zone w komorach spalania gazy, wyply¬ wajac z nich, tworza prady spalin, które posiadaja, znaczny zasób energji kinetycz¬ nej mogacy byc zuzytkowany w silnikach, jak np. w turbinach, maszynach tloko¬ wych, injektorach i tym podobnych urza¬ dzeniach, gdzie energja tych gazów zosta¬ je przetworzona na prace mechaniczna.Urzadzenie wedlug wynalazku, zwane w dalszym ciagu opisu krótko dysza spa¬ linowa, sklada sie z pewnej ilosci komór spalania z odpowiedniemi narzadami do zasysania, sprezania i napelniania tych ko¬ mór swiezem powietrzem, do zasilania pa¬ liwem, nastepnie z urzadzenia do zapala¬ nia oraz z zespolu rur i dysz do odprowa¬ dzania pradu spalin roboczych.Na rysunku przedstawiono schematycz¬ nie przyklad wykonania dyszy spalinowej w mysl wynalazku.Fig. 1 przedstawia dysze spalinowa o parzystej ilosci komór w przekroju wzdluz osi; fig. 2 — przekrój poprzeczny takiej samej dyszy o trzech komorach spalaniaplaszczyzna prostopadla do jej osi podluz¬ nej poprzez komory spalania.Dysza; spalinowa * fiig. 1) sklada sie z czterech zamknietych komór la—Id, roz¬ mieszczonych symetrycznie wokolo osi dy¬ szy i równolegle do niej. Komory spalania lacza sie w górnym koncu z kanalami 2a— 2c, w dolnym zas — kanalami 3a—3c. Za¬ równo dolne, jak i górne kanaly maja wy¬ loty skierowane ukosnie do osi wspólnych dysz, których wyloty skierowane sa ku do¬ lowi, przyczem górna dysze oznaczono na rysunku przez liczbe 4, dolna zas przez liczbe 5. Górna dysza 4, w polaczeniu z kanalem 7, tworzy injektor z wylotem 17, przyczem os dyszy 4 pokrywa sie osia stopniowo zwezajacej sie srodkowej rury 7 injektora. Injektor ten sluzy do zasysa¬ nia i wytwarzania strumienia swiezego po¬ wietrza. Swieze powietrze dostaje sie przez otwory 8 do srodkowej rury 7, gdzie zostaje silnie przyspieszone przez przeplywajacy z dyszy 4 strumien i plynie w kierunku strzalki 6 przez rure 7 injek¬ tora ku dolowi.Analogicznie do dysz górnych, równiez i dolne 3a—3c maja wyloty, których osie skierowane sa pod katem ostrym do osi dyszy glównej 5, tworzac razem z nia prze¬ strzen 16, w której skierowywane sa prze¬ plywajace przezen prady w zupelnie okre¬ slony siposób.W przykladzie wykonania, przedsta¬ wionym na fig. 1, dysza glówna 5 scieta jest w dolnym swym koncu pod katem ostrym do jej osi, podobnie do dyszy La- val'a w turbinie parowej.Dysza spalinowa dziala w nastepujacy sposób.Jezeli np. w komorze la nastapi zaplon i wybuch mieszanki, to wysoko sprezone spaliny wyplywaja z duza szybkoscia z jednej strony przez wygiety górny kanal 2a, dysze 4 i srodkowa rure 7 injektora ku dolowi, a z drugiej zas strony przez kanal dolny 3a i dysze glówna 5 naze- wnatrz. Spaliny, wyplywajace z dyszy 4, posiadaja duza szybkosc i wysoka tempe¬ rature. W rurze injektorowej 7 wraz z porwanem przez otwory 8 swiezem powie¬ trzem powstaje prad mieszaniny, zawiera¬ jacy swieze powietrze w takiej ilosci, ze temperatura tej mieszaniny lezy powyzej temperatury zaplonu stosowanego w dy¬ szy paliwa. Prad spalin, wyplywajacy z komory la w kierunku strzalki 9 przez ka¬ nal 3a, przy wlocie do przestrzeni 16 zmie¬ nia kierunek i przeplywa do dyszy glów¬ nej 5, jak to oznaczono izapomoca prze¬ rywanej linji krzywej 10. Jesli dysza -spa¬ linowa dziala w ten sposób, iz zaplony i wybuchy odbywaja sie zawsze jednocze¬ snie w dwóch sasiednich komorach, to naj¬ wezszy przekrój dyszy glównej 5 wypel¬ niony jest calkowicie przez spaliny odply¬ wajace z komór prziez kanaly 3a i 3b, tak iz prad mieszaniny spalin i czystego po¬ wietrza, wyplywajacy z rury injektorowej 7, nie moze w calosci odplywac przez dy¬ sze glówna 5 i zostaje czesciowo odchylo¬ ny w kierunku strzalki 11, a poprzez prze¬ strzen 16 dostaje sie do komory lc, prze¬ znaczonej do napelniania.Dysza moze byc tak zbudowana, ze za¬ plon i wybuch nastepuja stale tylko w jednej komorze. Wtedy przekrój przelo¬ towy poszczególnych kanalów 3a i 3c ma prawie taka sama wielkosc, jak najwezszy przekrój glównej dyszy 5, co w tym przy¬ padku zapewnia odchylenie plynacego z injektora 17 strumienia w kierunku strzal¬ ki 11.Aby w przestrzeni 16 nie wytwarzaly sie zbyt silne prady wirowe, kanaly 3a i 3c maja ksztalt cylindryczny, albo tez wykonane sa w postaci dysz lekko stoz¬ kowych.Mieszanina spalin i swiezego powie¬ trza, dostajaca sie do komory spalania lc, wypiera z niej reszte pozostalych tam spalin przez kanal 2c do dyszy 4. Ilosc u- suwanych spalin jest nieznaczna, poniewaz — 2 —skutkiem bezwladnosci spalin szybko wy¬ plywajacych po zaplonie i wybuchu w opróznionej komorze powstaje nawet pod¬ cisnienie.Jest rzecza bardzo wazna, aby miesza¬ nina spalin i swiezego powietrza z injek¬ tora wplywala z duza szybkoscia do sto¬ sunkowo malych komór spalania, czyli za¬ lezy na tern, zeby te ostatnie byly szybko napelniane.Poniewaz w odnosnej komorze spala¬ nia jednoczesnie nastepuje równiez nagla zmiana kierunku przy uderzeniu o górne dno komory, wiec w krótkich odstepach czasu nastepuje znaczne zwiekszenie ci¬ snienia, polaczone z mocnem sklóceniem wplywajacej do tej komory mieszaniny.Prad injektorowy, pod dzialaniem kolej¬ nych wybuchów, otrzymuje stale silne im¬ pulsy, skutkiem czego strumien plynacy przez injektor zostaje wzmocniony tem wiecej, im czestotliwosc impulsów jest wieksza. W ten sposób, na pewien krótki przeciag czasu, mozna wytwarzac znacz¬ ne cisnienie naporowe, podczas którego spala sie wtrysniete paliwo z mozliwie do¬ brym skutkiem termicznym. Podczas spa¬ lania odbywajacego sie w komorze lc, oraz spowodowanego przez to zwiekszenia cisnienia w tej komorze, w kanalach 3a i 3c nastepuje zmiana ruchu przeplywaja¬ cych przez nie strumieni w przeciwnym kierunku. W kanalach tych, odpowiednio do kolejnych okresów napelniania i spa¬ lania, zmienia sie stale kierunek przeply¬ wu, natomiast w kanalach 2a9 2c przeplyw odbywa sie stale w jednym i tym samym kierunku ku dyszy 4.Dysza spalinowa moze posiadac dowol¬ na ilosc komór, np. piec, szesc, siedem lub osiem, albo tez niewielka ich ilosc, najle¬ piej dwie lub trzy. W dyszy wielokomo- rowej kolejne spalania sa tak regulowane, iz odbywaja sie co najmniej w dwóch ko¬ morach w róznych okresach ich dzialania, dzieki czemu w dyszy glównej 5 otrzymu¬ je sie dosc ciagly prad gazu. W zespole dwu- lub trójkomórowym spalanie odiby- wa sie stale tylko w jednej komorze. Dwu¬ komorowy zespól przy duzej ilosci wybu¬ chów dzialac bedzie równiez dosc równo¬ miernie. Zaleznie od czestotliwosci kolej¬ nych spalan, strumien spalin przeplywa¬ jacy przez dysze glówna 5 jest ciagly lub przerywany.Fig. 2 przedstawia w przekroju przy¬ klad wykonania trójkomorowej dyszy spa¬ linowej. Paliwo doprowadza sie do niej w ten sposób, ze wysokosprezone i gorace spaliny zasysaja ciekle paliwo przez wa^ skie rurki laczace komory pomiedzy soba i z centralnie umieszczonym inijektorem, rozpylaja je i zamieniaja w pare, dzieki czemu osiaga sie szybkie spalanie w po¬ staci wybuchu.Komory la—lc (fig. 2) lacza sie ze so¬ ba zapomoca cienkich rur 13a—13c, osa¬ dzonych w dolnych czesciach komór i przy¬ laczonych drugiemi koncami do central¬ nego injektora 14 (fig. 1), do którego pali¬ wo dostaje sie rurka 15, która siluzy zwy¬ kle jako narfcad regulujacy doprowadza¬ nie paliwa.Dysza dziala w nastepujacy sposób.W komorze la (fiig. 1 i 2) po zaplonie i wy¬ buchu nastepuje szybki wzrost cisnienia i przez rurki laczace 13a plyna gorace, wyso- kosiprezone spaliny do injektora 14, gdzie zostaje zasysane paliwo przez rure 15 i nastepnie rozpylane w komorach spalania la—lc. Przez, rurke 13af w której rozpy¬ lone paliwo przechodzi calkowicie w stan pary, paliwo jest wprowadzone z duza szybkoscia do komory lc. Injektor 14 wy¬ konany jest w postaci rozdzielacza paliwa i kolejno zaopatruje w paliwo jedna ko¬ more po drugiej. Wskutek zmieszania swie¬ zego powietrza ze spalinami i otrzymania mieszaniny w komorze spalania lc o tem¬ peraturze powyzej temperatury samoza¬ plonu, w komorze lc nastepuje samozaplon wprowadzonego paliwa i raptowne spale- — 3 —nie go, Mozna równiez i pare paliwa w injektorze ogrzac powyzej jego tempera¬ tury samozaplonu, poniewaz spaliny nie zawieraja wolnego tlenu.Wskutek kolejnych wybuchów w ko¬ morach, powierzchnia przeplywajacych spalin w miejscu 10 dyszy (fig. 1) zmienia stale swe polozenie tak, iz komory spala¬ nia zostaja napelniane swiezem powietrzem w kolejnosci zaplonów.W swiezem powietrzu plynacem z in- jektora 17 (fig. 1 i 2) zawarte sa spaliny i, dopóki stosunek powietrza i ispalin nie przekroczy wartosci 2 :3, szybkie spala¬ nie w komorach odbywac sie bedzie bez zadnych przeszkód.Wszystkie narzady dyszy spalinowej otoczone sa zwykle plaszczem 12, a w u- tworzonych w ten sposób pustych prze¬ strzeniach przeplywa czynnik chlodzacy.W cedu polepszenia sprawnosci ter¬ micznej, nalezy utrzymac wewnetrzna tem¬ perature scianek komór spalania nieco wyzej temperatury samozaplonu srodka napednego. Dzieki temu ilosc ciepla, od¬ prowadzana przez czynnik chlodzacy, zmniejsza sie, a spalanie srodka pednego jest zupelne, poniewaz temperatura nawet wpoblizu scianek komory spalania nie jest nizsza od temperatury samozaplonu srod¬ ka napednego. f Przy chlodzeniu wodnem osiaga sie po¬ zadana temperature scianek komory opa¬ lania dzieki temu, ze scianki te nie wsze¬ dzie sa omywane woda od zewnatrz, lecz tylko niezbedna czesc tych scianek w mniej wiecej równomiernych odstepach.W razie potrzeby, wyzsza temperature scianek komory spalania mozna osiagnac dzieki temu, ze wode chlodzaca utrzymuje sie w wyzszej temperaturze pod odpo- wiedniem cisnieniem, albo tez chlodzenie uskutecznia sie zapomoca pary. Przy chlo¬ dzeniu powietrzem mozna zmniejszyc od¬ powiednio zeberkowa powierzchnie chlo¬ dzaca. Energja kinetyczna spalin wyply¬ wajacych z dyszy glównej 5 przeksztalca sie w turbinach, lub podobnych silnikach, na prace mechaniczna.Rozumie sie, ze dysza spalinowa moze miec jeszcze inne postacie wykonania, niz opisane powyzej. Moznaby wiec, np. po¬ wietrze potrzebne do spalania sprezac w sprezarce mechanicznej. Równiez mozna¬ by zastosowac dysze spalinowa z injekto- rem do swiezego powietrza, którego obje¬ tosc bylaby zwiekszona przez sprezarke rotacyjna.Dopiowadzenie paliwa moznaby rów¬ niez uskutecznic zapomoca pompy, zas je¬ go doprowadzenie do odpowiednich komór spalania i rozdzial — zapomoca zaborów i suwaków obrotowych. PL