Изобретение относится к области авиадвигателестроения, в частности к фронтовым устройствам камер сгорания газотурбинных двигателей
Целью изобретения является повышение устойчивости горения на режимах дросселирования при горизонтальном расположении камеры сгорания.The invention relates to the field of aircraft engine construction, in particular to front-end devices of combustion chambers of gas turbine engines
The aim of the invention is to increase combustion stability in throttling modes with a horizontal combustion chamber.
На чертеже представлено фронтовое устройство, продольный разрез. The drawing shows a front-end device, a longitudinal section.
Фронтовое устройство содержит топливный коллектор 1 с подключенными к нему центробежными форсунками 2 и воздушные форсунки 3. Коллектор 1 выполнен кольцевым, а воздушные форсунки 3 подключены к нему в его нижней части. The front-end device comprises a fuel manifold 1 with centrifugal nozzles 2 connected to it and air nozzles 3. The collector 1 is circular, and the air nozzles 3 are connected to it in its lower part.
При работе камеры сгорания топливо по коллектору 1 подводится в форсунки 2 и 3 и распыливается ими в циркуляционную зону, образуемую за фронтовым устройством при протекании через него части воздуха, поступающего в камеру сгорания из компрессора двигателя. При этом пневматическое распыливание топлива и его эжектирование воздушными форсунками 3 осуществляются потоком протекающего через них воздуха только на режимах, сниженных по давлению топлива в коллекторе 1, на основных же режимах работы камеры сгорания воздушными форсунками, также как и центробежными, осуществляется гидравлическое распыливание. During the operation of the combustion chamber, fuel through the manifold 1 is supplied to the nozzles 2 and 3 and sprayed by them into the circulation zone formed behind the front device when part of the air flowing through it into the combustion chamber from the engine compressor flows through it. In this case, pneumatic atomization of the fuel and its ejection by air nozzles 3 are carried out by the flow of air flowing through them only in modes reduced by the fuel pressure in the manifold 1, while the main modes of operation of the combustion chamber by air nozzles, as well as centrifugal ones, carry out hydraulic atomization.
На режиме запуска камеры сгорания, когда давление топлива в коллекторе 1 мало, поток протекающего через воздушные форсунки 3 воздуха эжектирует подводимое в них топливо, улучшая по сравнению с центробежными форсунками 2 качество его распыливания и образования топливовоздушной смеси и облегчая тем самым запуск двигателя. При резком дросселировании давление топлива в коллекторе 1 и его расход падают почти мгновенно, а скорость и расход воздушного потока через фронтовое устройство из-за инерционности роторов двигателя некоторое время сохраняются. В это время происходит резкое обеднение топливовоздушной смеси в зоне центробежных форсунок 2, а в зоне воздушных форсунок 3 сохранившаяся на некоторое время скорость воздушного потока вызывает увеличение эжектирующего воздействия последнего на топливо, что с учетом напора топливного столба в коллекторе 1 позволяет сохранить расход топлива через воздушные форсунки 3 на более высоком уровне, чем расход топлива через центробежные форсунки 2, и получить в зоне воздушных форсунок более богатую и лучше подготовленную топливовоздушную смесь. In the starting mode of the combustion chamber, when the fuel pressure in the manifold 1 is small, the flow of air flowing through the air nozzles 3 ejects the fuel supplied to them, improving the quality of its atomization and formation of the air-fuel mixture compared to centrifugal nozzles 2 and thereby facilitating engine starting. With a sharp throttling, the fuel pressure in the manifold 1 and its flow rate fall almost instantly, and the speed and flow rate of the air flow through the frontal device are preserved for some time due to the inertia of the engine rotors. At this time, there is a sharp depletion of the air-fuel mixture in the zone of centrifugal nozzles 2, and in the zone of air nozzles 3, the air flow velocity preserved for some time causes an increase in the ejection effect of the latter on the fuel, which, taking into account the pressure of the fuel column in the manifold 1, allows to save fuel consumption through air nozzles 3 at a higher level than fuel consumption through centrifugal nozzles 2, and get a richer and better prepared air-fuel mixture in the area of air nozzles.