RU16526U1 - Камера пульсирующего двигателя детонационного горения - Google Patents

Камера пульсирующего двигателя детонационного горения Download PDF

Info

Publication number
RU16526U1
RU16526U1 RU2000120439/20U RU2000120439U RU16526U1 RU 16526 U1 RU16526 U1 RU 16526U1 RU 2000120439/20 U RU2000120439/20 U RU 2000120439/20U RU 2000120439 U RU2000120439 U RU 2000120439U RU 16526 U1 RU16526 U1 RU 16526U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
resonator
valve
detonation
working fluid
central axis
Prior art date
Application number
RU2000120439/20U
Other languages
English (en)
Inventor
М.К. Касьянов
О.Н. Федорец
И.В. Фирсов
Original Assignee
Фирсов Илья Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фирсов Илья Владимирович filed Critical Фирсов Илья Владимирович
Priority to RU2000120439/20U priority Critical patent/RU16526U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU16526U1 publication Critical patent/RU16526U1/ru

Links

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Камера пульсирующего двигателя детонационного горения, содержащая расположенные в корпусе сверхзвуковое сопло и расположенный соосно с ним резонатор, выполненный в виде трубки, обращенный открытым концом в сторону истечения рабочего тела, отличающаяся тем, что в резонаторе, являющемся частью активной излучающей накладки ультразвукового преобразователя, выполнено сквозное отверстие, проходящее через весь ультразвуковой преобразователь, центральная ось которого совпадает с центральной осью устройства, в которое установлен клапан, выполненной, например, в виде грибка и закрывающий днище трубки резонатора с возможностью перемещения его вдоль оси, обращенной плоским концом в сторону истечения рабочего тела, причем клапан с внутренней стороны активной излучающей накладки жестко связан с пружиной, размещенной в ее полости и обеспечивающей его возвратно-поступательное перемещение от усилия F>F, а длина клапана выбрана равной 5/4nλ, где: n=1, 2, 3, ..., λ - длина ультразвуковой волны; F - усилие, воздействующее на клапан; F- усилие сжатия пружины.

Description

Камера пульсирующего двигателя детонационного горения
Полезная модель относится к пульсирующим воздушно реактивным двигателям.
Известны газоструйные генераторы Гартмана, работающие на пульсирующем режиме течения рабочего тела и нашедшие в настоящее время применение в качестве мощных акустических излучателей. С обнаружением эффекта повышения температуры на дне резонатора за доли секунды, они стали применятся для поджига горючих топливных смесей, а также тогда, когда нужны высоко - температурные источники тепла (Ляхов В.Н., Подлубной В.В., Воздействие ударных волн и струй на элементы конструкции. - М.: Машиностроение, 1989, 392 с.). Однако в патенте РФ № 2084675, 1997 предложено новое направление использования устройств, выполненных на основе генератора Гортмана. Сила тяги в них создается в результате сгорания топлива - воздушной смеси. Устройство содержит расположенные в едином корпусе сверхзвуковое сопло и резонатор, выполненный в виде трубки, обращенной открытым концом в сторону истечения рабочего тела.
Наиболее близким к заявляемому устройству как по принципу действия, так и по техническому исполнению является Камера пульсирующего двигателя детонационного горения (свидетельство на полезную модель № 6841, от 07.05.97 г.). Для нее характерна интенсификация образование ударной волны в резонаторе. Данная задача решается за счет предания резонатору ультразвуковых колебаний заданной частоты и амплитуды. Однако недостатком данной конструкции является низкая надежность детонационного горения смеси, обусловленная сохранением части продуктов детонации в районе дна резонатора. Эти продукты приводят к преждевременному воспламенению рабочей смеси, что исключает детонационный процесс. Задачей полезной модели является надежность прохождения детонационного процесса в резонаторе.
Решить данную задачу можно за счет продувки (вентиляции) внутренней полости резонатора после каждого детонационного цикла.
Поставленная задача в заявленном устройстве достигается тем, что в резонаторе, являющемся частью активной излучающей накладки ультразвукового преобразователя, выполнено сквозное отверстие, проходящее через весь ультразвуковой преобразователь, центральная ось которого совпадает с центральной осью устройства. В это отверстие устанавливается клапан, выполненной, например, в виде грибка и закрывающий днище резонатора с возможностью перемещения активной изучающей накладки жестко связан с пружиной, размещенной в ее полости и обеспечивающей ее возвратно - поступательное перемещение.
МПК F 02K 7/02
На чертеже представлена камера пульсирующего двигателя детонационного горения, который состоит из корпуса 1 и размещенных в нем сверхзвукового сопла 2 и резонатора 3.
Корпус 1 предназначен для установки сверхзвукового сопла 2 резонатора 2, для сообщения полости в камеры двигателя с окружающей средой и для подвода компонентов рабочей смеси в полости а камера смещения.
Сверхзвуковое сопло 2 предназначено для разгона рабочей смеси до скоростей с и направления ее во внутрь резонатора 1, а также для разгона продуктов детонации, истекающей из полости резонатора 3.
Резонатор 3 предназначен для создания ударных волн возбуждения детонационного горения. Он выполнен в виде трубки цилиндрической (слабо конической) формы, замкнутой с одного конца и обращенной открытым концом в сторону сопла.
При этом глубина резонатора выбирается равной не более п А, / 2, при длине активной излучающей накладки п А,, а длина клапана - 5/4 п А,, где п 1,2,3... А, - длина ультразвуковой волны.
Настройку камеры двигателя на заданный режим ее работы осуществляется путем площади критического сечения. Это достигается посредством подбора толщены прокладки, установленной между фланцами корпуса 1 и сверхзвукового сопла 2, которые скрепляются между собой болтами.
Работает камера пульсирующего двигателя детонационного горения следующим образом.
При подаче компонентов топлива в смесительную камеру а, в ней осуществляется процесс смещения. Образовавшаяся рабочая смесь, истекая через критическое сечение приобретает сверхзвуковую скорость на срезе сопла 2. Характерной особенностью конструкции является сопло внешнего расширения, режим которого не зависит от давления окружающей среды, т.е. всегда работает на установившемся режиме. Это объясняется тем, что давление в полости в равно давлению окружающей среды за счет сообщения с ней через окна, выполненные в корпусе.
Разогнанная до скорости М 2 рабочая смесь попадает во внутреннюю полость б резонатора, в которой возбуждается колебательный процесс с образованием детонационных волн.
При этом образовавшийся детонационный пик давления на днище резонатора. При достижении усилия, воздействующего на нормально открытый клапан 4, равного , он закрывается, образуя плоское днище резонатора. Продукты детонации воздействуя на него, создают основную составляющую тяги. При этом ультразвуковые колебания воздействуют на торец клапана с максимальной амплитудой, а в месте его крепления с минимальной. Длина штока 5 клапана выбирается равной 5/4 п А,. В процессе истечения продуктов детонации из внутренней полости
UwJVO f W
резонатора, давление в ней подает. При достижение усилия, воздействующего на клапан, равного F Fnp, он открывается, что приводит к сбросу остаточного давления продуктов детонации.
Этот процесс необходимо осуществить, чтобы исключить возможность самопроизвольного возгорания новой порции рабочей смеси. Воспламенение и частичное сгорание смеси приводит к уменьшению размеров детонационной волны. При воспламенении всей порции рабочей смеси детонация вообще не возникает. По этому необходимо после прохождение каждой детонационной волны удалять остатки продуктов детонации из полости резонатора.
Образовавшаяся детонационная волна, отражаясь от донной части резонатора 3, устремляется к его выходу, перекрывая путь поступающей рабочей смеси. Детонационная волна, встречаясь со сверхзвуковым потоком рабочей смеси, образует скачок уплотнения, т.е. газовый затвор, который преграждает путь движения сверхзвукового потока рабочей смеси в резонатор 3. При выравнивании полных давлений продуктов детонации и рабочей смеси на срезе сопла происходит открытие газового замка и детонационная волна через полость 2 устремляется наружу. Рабочая смесь устремляется в резонатор 3 и процесс повторяется в новь.
Сила тяги создается за счет взаимодействия детонационной волны с дном резонатора (тяговой стенкой), а также за счет реактивной силы, образованной истекающей через сопло газовой сверхзвуковой струей. Суммарный импульс тяги пульсирующего двигателя детонационного горения прямо пропорционален частоте пульсаций и величине давления, воздействующего на дно резонатора.
Таким образом, наличие клапана в резонаторе приводит к надежному детонационному процессу в камере двигателя.

Claims (1)

  1. Камера пульсирующего двигателя детонационного горения, содержащая расположенные в корпусе сверхзвуковое сопло и расположенный соосно с ним резонатор, выполненный в виде трубки, обращенный открытым концом в сторону истечения рабочего тела, отличающаяся тем, что в резонаторе, являющемся частью активной излучающей накладки ультразвукового преобразователя, выполнено сквозное отверстие, проходящее через весь ультразвуковой преобразователь, центральная ось которого совпадает с центральной осью устройства, в которое установлен клапан, выполненной, например, в виде грибка и закрывающий днище трубки резонатора с возможностью перемещения его вдоль оси, обращенной плоским концом в сторону истечения рабочего тела, причем клапан с внутренней стороны активной излучающей накладки жестко связан с пружиной, размещенной в ее полости и обеспечивающей его возвратно-поступательное перемещение от усилия F>Fпр, а длина клапана выбрана равной 5/4nλ, где: n=1, 2, 3, ..., λ - длина ультразвуковой волны; F - усилие, воздействующее на клапан; Fпр - усилие сжатия пружины.
    Figure 00000001
RU2000120439/20U 2000-08-01 2000-08-01 Камера пульсирующего двигателя детонационного горения RU16526U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000120439/20U RU16526U1 (ru) 2000-08-01 2000-08-01 Камера пульсирующего двигателя детонационного горения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000120439/20U RU16526U1 (ru) 2000-08-01 2000-08-01 Камера пульсирующего двигателя детонационного горения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU16526U1 true RU16526U1 (ru) 2001-01-10

Family

ID=48276930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000120439/20U RU16526U1 (ru) 2000-08-01 2000-08-01 Камера пульсирующего двигателя детонационного горения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU16526U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192799U1 (ru) * 2019-05-15 2019-10-01 Общество с ограниченной ответственностью "ВНХ-Энерго" Устройство для создания тяги

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192799U1 (ru) * 2019-05-15 2019-10-01 Общество с ограниченной ответственностью "ВНХ-Энерго" Устройство для создания тяги

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7637096B2 (en) Pulse jet engine having pressure sensor means for controlling fuel delivery into a combustion chamber
Levin et al. A new approach to organizing operation cycles in pulsed detonation engines
US3005310A (en) Pulse jet engine
US20120204534A1 (en) System and method for damping pressure oscillations within a pulse detonation engine
GB2420615A (en) Thermo acoustic pressure rise pulse combustor
RU2084675C1 (ru) Камера пульсирующего двигателя детонационного горения
US2546965A (en) Pulse jet standing wave engine with movable wave reflecting means
US2581902A (en) Resonant gas compressor and method
RU2442008C1 (ru) Импульсный детонационный ракетный двигатель
RU2391528C2 (ru) Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель
US2628471A (en) Synchronous augmenter for resojet motors
RU16526U1 (ru) Камера пульсирующего двигателя детонационного горения
KR20000048672A (ko) 맥동연소법에 따라 동작하는 내연기관
RU52940U1 (ru) Камера пульсирующего двигателя детонационного горения
US3266252A (en) Resonant pressure generating combustion machine
RU16298U1 (ru) Камера пульсирующего двигателя детонационного горения
RU6841U1 (ru) Камера пульсирующего двигателя детонационного горения
RU7145U1 (ru) Камера пульсирующего двигателя детонационного горения
Baklanov et al. Pulsed detonation combustion chamber for PDE
RU6840U1 (ru) Камера пульсирующего двигателя детонационного горения
RU2485402C1 (ru) Газодинамический воспламенитель
RU17574U1 (ru) Камера пульсирующего двигателя детонационного горения
RU20548U1 (ru) Устройство для детонационного сжигания топливных смесей
EA034101B1 (ru) Способ повышения эффективности сгорания топлива и устройство для его осуществления
RU2296876C2 (ru) Способ и устройство для получения тяги