RU2159349C1 - Модуль-газогенератор - Google Patents
Модуль-газогенератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2159349C1 RU2159349C1 RU99103734/06A RU99103734A RU2159349C1 RU 2159349 C1 RU2159349 C1 RU 2159349C1 RU 99103734/06 A RU99103734/06 A RU 99103734/06A RU 99103734 A RU99103734 A RU 99103734A RU 2159349 C1 RU2159349 C1 RU 2159349C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- mixing chamber
- cover
- channel
- additional
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
- F02K9/44—Feeding propellants
- F02K9/52—Injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
- F02K9/60—Constructional parts; Details not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
- F23L2900/07004—Injecting liquid or solid materials releasing oxygen, e.g. perchlorate, nitrate, peroxide, and chlorate compounds, or appropriate mixtures thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Abstract
Модуль-газогенератор жидкостных ракетных двигателей содержит крышку, днище и установленный между ними корпус, смесительную камеру, выполненную в днище в месте установки корпуса, магистрали подвода горючего и окислителя. Корпус имеет осевой канал и продольные пазы, равномерно расположенные по окружности корпуса со стороны днища для сообщения со смесительной камерой. Осевой канал корпуса со стороны крышки выполнен глухим, содержащим тангенциальные отверстия, равномерно расположенные на поверхности корпуса и сообщающиеся с магистралью подачи топлива. Полость между днищем и крышкой соединена с магистралью подачи окислителя. В корпусе также выполнен дополнительный кольцевой канал с тангенциальными отверстиями, выходящими в полость между крышкой и днищем, расположенный коаксиально осевому каналу, и дополнительная цилиндрическая смесительная камера, являющаяся продолжением дополнительного кольцевого канала, сообщенная с одной стороны с кольцевым каналом и осевым каналом, а с другой стороны - со смесительной камерой, выполненной в днище. Изобретение повышает эффективность функционирования смесительного модуля. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к области энергетического машиностроения и касается выполнения смесительных устройств газогенераторов для привода газовых турбин, в частности для жидкостных ракетных двигателей.
Уже известны смесительные устройства для камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя, в котором смеситель выполнен в виде центробежной форсунки, установленной в корпусе камеры сгорания и связанной с каналами подвода топлива и окислителя (патент РФ N 2041375, F 02 K 9/52, 1990 г.).
Известное смесительное устройство не применяется в двигателях с большой тягой в связи с тем, что выполнение смесителя в виде центробежной форсунки резко увеличивает радиальные габариты смесителя и, тем самым, ухудшает массогабаритные характеристики двигателя в целом.
Известны смесительные устройства газогенератора, в которых корпус смесителя установлен в полости окислителя, образованной днищем и другой неподвижной деталью корпуса, причем в корпусе смесителя выполнен осевой канал подачи топлива, а канал подачи окислителя выполнен кольцевым и отделен от канала подачи топлива цилиндрическим козырьком (патент США N 4974415, НКИ 60-733, 1988 г.)
Основным недостатком известного смесительного устройства является сложность обеспечения устойчивого процесса горения при низких температурах генераторного газа, подаваемого в турбину жидкостного ракетного двигателя.
Основным недостатком известного смесительного устройства является сложность обеспечения устойчивого процесса горения при низких температурах генераторного газа, подаваемого в турбину жидкостного ракетного двигателя.
Наиболее близким техническим решением являются смесительные модули для жидкостных ракетных двигателей, содержащие крышку и днище, установленные с образованием между ними полости подвода одного из смешиваемых компонентов, и корпус модуля, установленный в полости между крышкой и днищем и имеющий осевой канал, сообщенный с каналом подвода другого компонента и открытый в сторону смесительной камеры, причем полость между крышкой и днищем связана со смесительной камерой с помощью продольных пазов, равномерно расположенных по окружности поперечного сечения корпуса модуля (патент Германии N 4305154, МКИ F 02 K 9/52, 1993 г.)
В известном смесительном модуле из полости между крышкой и днищем в смесительную камеру подается топливо, а осевой канал корпуса модуля подключен к каналу подвода окислителя, это не позволяет осуществить дополнительную подачу окислителя в продукты сгорания для снижения температуры генераторного газа.
В известном смесительном модуле из полости между крышкой и днищем в смесительную камеру подается топливо, а осевой канал корпуса модуля подключен к каналу подвода окислителя, это не позволяет осуществить дополнительную подачу окислителя в продукты сгорания для снижения температуры генераторного газа.
Решаемая изобретением задача - повышение эффективности функционирования смесительного модуля.
Технический результат, который может быть получен при использовании заявленного изобретения, - повышение качества смешения при выработке газа с большим содержанием кислорода, имеющего пониженную температуру.
Сущность изобретения заключается в том, что в модуле-газогенераторе, содержащем крышку, днище и установленный между ними корпус, смесительную камеру, выполненную в днище, в месте установки корпуса, магистрали подвода горючего и окислителя, при этом корпус имеет осевой канал и продольные пазы, равномерно расположенные по окружности корпуса со стороны днища для сообщения со смесительной камерой, осевой канал корпуса со стороны крышки выполнен глухим, содержащим тангенциальные отверстия, равномерно расположенные на поверхности корпуса и сообщающиеся с магистралью подачи топлива, а полость между днищем и крышкой соединена с магистралью подачи окислителя, при этом в корпусе выполнены дополнительный кольцевой канал, с тангенциальными отверстиями, выходящими в полость между крышкой и днищем, расположенный коаксиально осевому каналу и дополнительная цилиндрическая смесительная камера, являющаяся продолжением дополнительного кольцевого канала, сообщенная с одной стороны с кольцевым каналом и осевым каналом, а с другой стороны - со смесительной камерой, выполненной в днище.
При этом в днище со стороны, противоположной корпусу модуля, выполнена коническая расточка, продольная ось которой совмещена с продольной осью смесительной камеры днища. А дополнительная цилиндрическая смесительная камера корпуса модуля выполнена длиной, по меньшей мере равной двум ее диаметрам.
Причем тангенциальные отверстия кольцевого канала выполнены в виде двух рядов отверстий, равномерно расположенных по окружности корпуса.
На фиг. 1 представлен общий вид модуля-газогенератора в продольном разрезе;
на фиг.2 показано сечение B-B корпуса модуля;
на фиг.3 - сечение C-C корпуса модуля;
на фиг.4 - сечение D-D корпуса модуля;
на фиг.5 - сечение A-A корпуса модуля;
на фиг. 6 - выполнение корпуса модуля составным из двух деталей, соединенных между собой сваркой.
на фиг.2 показано сечение B-B корпуса модуля;
на фиг.3 - сечение C-C корпуса модуля;
на фиг.4 - сечение D-D корпуса модуля;
на фиг.5 - сечение A-A корпуса модуля;
на фиг. 6 - выполнение корпуса модуля составным из двух деталей, соединенных между собой сваркой.
Модуль газогенератор (фиг. 1), преимущественно для газогенератора жидкостных ракетных двигателей, содержит крышку 1 с топливоподводящим каналом 2, днище 3 со смесительной камерой 4, жестко связанное с крышкой и установленное с образованием между ними полости подвода окислителя 5, и корпус модуля 6, размещенный в полости подвода окислителя 5 и установленный одним концом в смесительной камере 4 днища 3, а другим концом - в отверстии 7 крышки 1, сообщенном с топливоподводящим каналом 2. Корпус модуля 6 жестко связан по меньшей мере одним из концов с крышкой 1 либо с днищем 3.
В корпусе модуля 6 выполнены осевой канал 8, подключенный к полости отверстия 7 крышки 1 тангенциальными отверстиями 9 (фиг. 1, 2), кольцевой канал окислителя 10, расположенный концентрично осевому каналу 8 и подключенный к полости подвода окислителя 5 тангенциальными отверстиями окислителя 11 (фиг. 1, 3, 4), и цилиндрическая смесительная камера 12, сообщенная с одной стороны, с кольцевым каналом окислителя 10 и осевым каналом 8, а с другой стороны - со смесительной камерой 4 днища 3. Полость подвода окислителя 5 гидравлически связана со смесительной камерой 4 каналами 13 (фиг. 1, 5), которые могут выполняться в виде пазов на одной из сопрягаемых поверхностей корпуса модуля 6 и смесительной камеры 4.
Смесительная камера 4 (фиг. 1) может быть снабжена конической расточкой 14, расположенной на выходе камеры. Цилиндрическая смесительная камера 12 выполнена длиной, по меньшей мере равной двум ее диаметрам.
Тангенциальные отверстия окислителя 11 (фиг. 1, 3, 4), могут быть выполнены в виде двух рядов отверстий, равномерно расположенных по окружности поперечного сечения корпуса модуля 6. Корпус модуля 6 может выполняться составным из двух деталей 15 и 16 (фиг. 6), соединенных между собой сваркой.
При работе модуля газогенератора (фиг. 1) в полость подвода окислителя 5 подается жидкий кислород, а в осевой канал 8 из топливоподводящего канала 2 через тангенциальные отверстия 9 поступает керосин, который впрыскивается в цилиндрическую смесительную камеру 12. Часть жидкого кислорода через тангенциальные отверстия окислителя 11 и кольцевой канал окислителя 10 подается в цилиндрическую смесительную камеру 12 и смешивается с керосином для его сжигания.
Высокотемпературные продукты сгорания поступают в смесительную камеру 4 днища 3, где разбавляются и охлаждаются жидким кислородом, поступающим из полости подвода окислителя 5 через пазы 13.
Наиболее успешно заявленный смесительный модуль может быть применен в смесительных устройствах газогенераторов для привода газовых турбин, в частности для жидкостных ракетных двигателей.
Claims (4)
1. Модуль-газогенератор, содержащий крышку, днище и установленный между ними корпус, смесительную камеру, выполненную в днище в месте установки корпуса, магистрали подвода горючего и окислителя, при этом корпус имеет осевой канал и продольные пазы, равномерно расположенные по окружности корпуса со стороны днища для сообщения со смесительной камерой, отличающийся тем, что осевой канал корпуса со стороны крышки выполнен глухим, содержащим тангенциальные отверстия, равномерно расположенные на поверхности корпуса и сообщающиеся с магистралью подачи топлива, а полость между днищем и крышкой соединена с магистралью подачи окислителя, при этом в корпусе выполнены дополнительный кольцевой канал с тангенциальными отверстиями, выходящими в полость между крышкой и днищем, распложенный коаксиально осевому каналу, и дополнительная цилиндрическая смесительная камера, являющаяся продолжением дополнительного кольцевого канала, сообщенная с одной стороны с кольцевым каналом и осевым каналом, а с другой стороны - со смесительной камерой, выполненной в днище.
2. Модуль-газогенератор по п.1, отличающийся тем, что в днище со стороны, противоположной корпусу модуля, выполнена коническая расточка, продольная ось которой совмещена с продольной осью смесительной камеры днища.
3. Модуль-газогенератор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительная цилиндрическая смесительная камера корпуса модуля выполнена с длиной, по меньшей мере равной двум ее диаметрам.
4. Модуль-газогенератор по п. 1, отличающийся тем, что тангенциальные отверстия кольцевого канала выполнены в виде двух рядов отверстий, равномерно расположенных по окружности корпуса.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103734/06A RU2159349C1 (ru) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Модуль-газогенератор |
US09/410,872 US6212878B1 (en) | 1999-03-01 | 1999-10-01 | Gas generator module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103734/06A RU2159349C1 (ru) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Модуль-газогенератор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2159349C1 true RU2159349C1 (ru) | 2000-11-20 |
Family
ID=20216339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99103734/06A RU2159349C1 (ru) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | Модуль-газогенератор |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6212878B1 (ru) |
RU (1) | RU2159349C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2587510C1 (ru) * | 2015-07-24 | 2016-06-20 | Владислав Юрьевич Климов | Газогенератор |
RU2671664C1 (ru) * | 2017-12-22 | 2018-11-06 | Владислав Юрьевич Климов | Газогенератор |
RU2674829C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2018-12-13 | Акционерное общество "НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко" | Газогенератор |
RU2680281C1 (ru) * | 2018-06-04 | 2019-02-19 | Владислав Юрьевич Климов | Смесительная головка газогенератора |
RU2680282C1 (ru) * | 2018-06-07 | 2019-02-19 | Владислав Юрьевич Климов | Смесительная головка газогенератора |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004006665B4 (de) * | 2004-02-11 | 2007-06-21 | Eads Space Transportation Gmbh | Einspritzelement in Koaxialbauweise mit zwei Brennzonen |
US7503511B2 (en) * | 2004-09-08 | 2009-03-17 | Space Exploration Technologies | Pintle injector tip with active cooling |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2246810C2 (de) * | 1972-09-23 | 1982-08-26 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Dichtungsanordnung für nicht mehr demontierbare Gehäuse von Maschinen, Geräten, Apparaten o.dgl., insbesondere für Brennkammerköpfe von Flüssigkeitsraketentriebwerken |
US4845940A (en) * | 1981-02-27 | 1989-07-11 | Westinghouse Electric Corp. | Low NOx rich-lean combustor especially useful in gas turbines |
US4974415A (en) | 1987-11-20 | 1990-12-04 | Sundstrand Corporation | Staged, coaxial multiple point fuel injection in a hot gas generator |
US5172548A (en) * | 1988-09-14 | 1992-12-22 | Societe Europeene De Propulsion | Device for tapping off hot gases from a combustion chamber and injector head equipped with such a device |
RU2041375C1 (ru) | 1990-02-28 | 1995-08-09 | Научно-исследовательский институт машиностроения | Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя малой тяги |
US5112219A (en) * | 1990-09-14 | 1992-05-12 | Rocky Mountain Emprise, Inc. | Dual mixing gas burner |
DE4305154C1 (de) * | 1993-02-19 | 1994-05-26 | Deutsche Aerospace | Einspritzelement in Koaxialbauweise für Raketenbrennkammern |
DE19515879C1 (de) * | 1995-04-29 | 1996-06-20 | Daimler Benz Aerospace Ag | Einspritzelement in Koaxialbauweise für Raketenbrennkammern |
GB9519303D0 (en) * | 1995-09-21 | 1995-11-22 | Boc Group Plc | A burner |
GB2316161A (en) * | 1996-08-05 | 1998-02-18 | Boc Group Plc | Oxygen-fuel swirl burner |
-
1999
- 1999-03-01 RU RU99103734/06A patent/RU2159349C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-10-01 US US09/410,872 patent/US6212878B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2587510C1 (ru) * | 2015-07-24 | 2016-06-20 | Владислав Юрьевич Климов | Газогенератор |
RU2671664C1 (ru) * | 2017-12-22 | 2018-11-06 | Владислав Юрьевич Климов | Газогенератор |
RU2674829C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2018-12-13 | Акционерное общество "НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко" | Газогенератор |
RU2680281C1 (ru) * | 2018-06-04 | 2019-02-19 | Владислав Юрьевич Климов | Смесительная головка газогенератора |
RU2680282C1 (ru) * | 2018-06-07 | 2019-02-19 | Владислав Юрьевич Климов | Смесительная головка газогенератора |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6212878B1 (en) | 2001-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1022455B1 (en) | Liquid-propellant rocket engine chamber and its casing | |
RU2159351C1 (ru) | Газогенератор | |
RU2431079C1 (ru) | Парогенератор (варианты) | |
CN109798202B (zh) | 一种集电点火器于一体的液体火箭发动机喷注器 | |
RU2159349C1 (ru) | Модуль-газогенератор | |
US4712371A (en) | Process and device for starting a gas turbine | |
US5274994A (en) | Pressure wave machine with integrated combustion | |
RU2265748C1 (ru) | Смесительный элемент для форсуночной головки камеры жрд | |
CN114483380B (zh) | 一种可多次起动的小型化燃气发生装置 | |
RU2587510C1 (ru) | Газогенератор | |
RU2445493C1 (ru) | Смесительная головка камеры жрд | |
RU2522119C2 (ru) | Смесительная головка камеры жрд | |
RU2680282C1 (ru) | Смесительная головка газогенератора | |
KR20200028324A (ko) | 액체 추진제 로켓 엔진의 추진장치 | |
RU2671664C1 (ru) | Газогенератор | |
RU2680281C1 (ru) | Смесительная головка газогенератора | |
RU2791357C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд | |
RU2204732C2 (ru) | Газогенератор жидкостного ракетного двигателя | |
RU2450155C1 (ru) | Жидкостный ракетный двигатель | |
RU2760602C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд | |
RU2084767C1 (ru) | Запальное устройство | |
RU2787433C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд | |
RU2449157C1 (ru) | Смесительный элемент для форсуночной головки камеры жрд | |
RU2183763C2 (ru) | Устройство для воспламенения компонентов топлива в камере сгорания жидкостного ракетного двигателя | |
KR102487603B1 (ko) | 소형 추력기에 사용되는 와류형 동축 전단 분사 헤드 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090302 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100627 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130302 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140627 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180302 |