RU2291975C1 - Mixing head of chamber of liquid rocket engine - Google Patents
Mixing head of chamber of liquid rocket engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291975C1 RU2291975C1 RU2005128529/06A RU2005128529A RU2291975C1 RU 2291975 C1 RU2291975 C1 RU 2291975C1 RU 2005128529/06 A RU2005128529/06 A RU 2005128529/06A RU 2005128529 A RU2005128529 A RU 2005128529A RU 2291975 C1 RU2291975 C1 RU 2291975C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- component
- supplying
- mixing head
- rocket engine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетическим установкам летательных аппаратов, а именно - к смесительным головкам камер жидкостных ракетных двигателей.The invention relates to power plants of aircraft, namely, to the mixing heads of the chambers of liquid rocket engines.
Наиболее эффективно настоящее изобретение может быть использовано при создании смесительных головок жидкостных ракетных двигателей, работающих по генераторной схеме на компонентах кислород-керосин.Most effectively, the present invention can be used to create the mixing heads of liquid rocket engines operating according to a generator circuit based on oxygen-kerosene components.
Одним из основных направлений в развитии камер сгорания ЖРД является непрерывный рост тяги, экономичности и улучшение весовых характеристик. При этом происходит рост относительной расходонапряженности с одновременным повышением давления в камере сгорания, особенно в связи с созданием камер сгорания, работающих по схеме с дожиганием генераторного газа.One of the main directions in the development of LRE combustion chambers is the continuous growth of thrust, economy and improvement of weight characteristics. In this case, an increase in the relative flow rate with a simultaneous increase in pressure in the combustion chamber, especially in connection with the creation of combustion chambers operating according to the scheme with afterburning of the generator gas.
Дальнейшее повышение расходонапряженности с применением существующих конструкций головок камер сгорания с последовательным расположением полостей компонентов затруднительно вследствие увеличения скоростей газа в зоне смешения компонентов, так как это ослабляет процесс внедрения жидкости в газ и снижает экономичность камеры сгорания.A further increase in the flow rate using existing designs of the heads of the combustion chambers with a sequential arrangement of component cavities is difficult due to an increase in gas velocities in the component mixing zone, since this weakens the process of introducing liquid into the gas and reduces the efficiency of the combustion chamber.
Известна смесительная головка камеры сгорания ЖРД, содержащая форсунки для подачи одного компонента, щелевые каналы для подачи другого компонента, выполненные в виде шестигранных щелей одинаковой толщины вокруг профилированных выходных частей форсунок (патент Франции №2543222 - прототип).Known mixing head of the combustion chamber of the rocket engine, containing nozzles for supplying one component, slotted channels for feeding another component, made in the form of hexagonal slots of the same thickness around the shaped outlet parts of the nozzles (French patent No. 2543222 - prototype).
В известной смесительной головке форсунки окислителя консольно установлены в силовом днище. Окислитель подается в форсунки из общего питающего канала, выполненного в виде шарового сегмента, в плоской части которого установлены форсунки. Горючее поступает через кольцевую щель, образованную днищем и стенкой камеры сгорания, перераспределяется по зазору между форсунками и поступает в камеру сгорания, где перемешивается с окислителем.In the known mixing head, the oxidizer nozzles are cantilevered in the power bottom. The oxidizing agent is fed into the nozzles from a common feed channel, made in the form of a spherical segment, in the flat part of which nozzles are installed. Fuel enters through an annular gap formed by the bottom and the wall of the combustion chamber, is redistributed by the gap between the nozzles, and enters the combustion chamber, where it is mixed with an oxidizing agent.
Основными недостатками смесительной головки является значительное гидравлическое сопротивление по линии горючего и повышенная скорость горючего, вызванные загроможденностью тракта горючего силовым днищем и необходимостью подачи всего расхода горючего через достаточно узкую кольцевую щель, значительная неравномерность распределения горючего по шестигранным щелям, связанная с тем, что на периферийных участках обеспечивается больший расход горючего, чем в центральной части.The main disadvantages of the mixing head are the significant hydraulic resistance along the fuel line and the increased fuel speed, caused by the clutter of the fuel path by the power bottom and the need to supply the entire fuel flow through a rather narrow annular gap, the significant uneven distribution of the fuel along the hexagonal slots, due to the fact that in the peripheral areas provides greater fuel consumption than in the central part.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание смесительной головки камеры ЖРД с улучшенными характеристиками.The task of the invention is to remedy these disadvantages and create a mixing head of the chamber of the rocket engine with improved characteristics.
Указанная задача достигается тем, что в предложенной головке, содержащей форсунки для подачи одного компонента, щелевые каналы для подачи другого компонента, согласно изобретению питающие каналы, соединенные с форсунками, расположены в нескольких плоскостях, причем одна часть из них расположена по нескольким радиальным лучам, а другая - по сторонам треугольников между ними, жестко связанными решеткой, имеющей осевые щели для прохода газообразного компонента. Выходные сечения форсунок расположены в одной плоскости.This task is achieved by the fact that in the proposed head containing nozzles for supplying one component, slotted channels for supplying another component, according to the invention, the supply channels connected to the nozzles are located in several planes, and one part of them is located along several radial rays, and the other on the sides of the triangles between them, rigidly connected by a lattice having axial slots for the passage of the gaseous component. The output sections of the nozzles are located in the same plane.
Для повышения жесткости конструкции на решетке установлены силовые ребра.To increase the rigidity of the structure, power ribs are installed on the grate.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом и другими известными решениями в данной области техники показал, что изложенная совокупность признаков неизвестна из существующего уровня техники, на основании чего можно сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретения «новизна».A comparative analysis of the claimed invention with the prototype and other known solutions in the art showed that the set of features described is unknown from the existing level of technology, on the basis of which we can conclude that the technical solution meets the criteria of the invention of "novelty".
При анализе других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, не были выявлены, а изложенная совокупность признаков не следует явным образом для специалиста из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень»When analyzing other well-known technical solutions in the art, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified, and the set of features set out should not be explicitly for a specialist from the existing level of technology, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step" "
Соответствие предлагаемого технического решения критерию «промышленная применимость» следует из приведенного ниже примера конкретного выполнения смесительной головки камеры ЖРД.The compliance of the proposed technical solution with the criterion of "industrial applicability" follows from the following example of a specific embodiment of the mixing head of the rocket engine chamber.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана схема предложенной смесительной головки, на фиг.2 - поперечный разрез, на фиг.3 - вид слева, на фиг.4 - вид справа.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the proposed mixing head, figure 2 is a cross section, figure 3 is a left view, figure 4 is a right view.
Основными элементами предложенной смесительной головки являются:The main elements of the proposed mixing head are:
1 - форсунка окислителя;1 - oxidizer nozzle;
2 - подводящие трубки;2 - supply tubes;
3 - питатели;3 - feeders;
4 - питатели;4 - feeders;
5 - питатели;5 - feeders;
6 - питатели;6 - feeders;
7 - решетка жесткости.7 - stiffness lattice.
В набегающем потоке генераторного газа установлено требуемое число форсунок жидкого компонента 1, имеющих разную длину. Подвод жидкости к форсункам осуществляется через подводящие трубки 2, которые укрепляются на специальных питателях 3, 4, 5, 6, обеспечивающих постоянный расход через форсунки.The required number of nozzles of the
Необходимая прочность и жесткость обеспечивается применением ребер жесткости, привариваемых к питателям 6, и применением решетки жесткости 7, выполняющей одновременно функции выравнивающего и стабилизирующего устройства.The necessary strength and rigidity is provided by the use of stiffeners welded to the
Предложенная смесительная головка работает следующим образом.The proposed mixing head operates as follows.
Жидкий компонент подается в форсунки 1, имеющие разную длину, через подводящие трубки 2, которые установлены на специальных питателях 3, 4, 5, 6, обеспечивающих постоянный расход через форсунки. Из форсунок окислитель подается в камеру сгорания.The liquid component is supplied to the
Питатели 3, 4, 5, 6 расположены в разных плоскостях, что обеспечивает малую степень зажатия сечения, и, следовательно, пониженную скорость газа в зоне смешения.
Генераторный газ подается через осевые кольцевые щели, образованные питателями 3, 4, 5, 6, что обеспечивает подогрев жидкого компонента и улучшает тем самым процесс смесеобразования.Generator gas is supplied through axial annular slots formed by
В предложенной конструкции прямоточной головки могут применяться различные виды форсунок - струйные, центробежные и щелевые.In the proposed direct-flow head design, various types of nozzles — jet, centrifugal, and slotted — can be used.
Пониженные скорости газа и возможность повышения скорости истечения жидкости с малыми потерями позволяет значительно повысить степень внедрения жидкости в газ и тем самым улучшить смесеобразование.Reduced gas velocities and the possibility of increasing the flow rate of the fluid with low losses can significantly increase the degree of introduction of fluid into the gas and thereby improve mixture formation.
В случае использования схемы двигателя с одним газогенератором нет необходимости использования в предложенной прямоточной головке каких-либо конструктивных элементов для подачи газа.In the case of using an engine circuit with one gas generator, there is no need to use any structural elements for supplying gas in the proposed direct-flow head.
Использование предложенного технического решения позволит создать смесительную головку, обеспечивающую повышенную полноту смесеобразования при пониженной скорости генераторного газа.Using the proposed technical solution will allow you to create a mixing head, providing increased completeness of mixture formation at a reduced speed of the generator gas.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005128529/06A RU2291975C1 (en) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | Mixing head of chamber of liquid rocket engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005128529/06A RU2291975C1 (en) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | Mixing head of chamber of liquid rocket engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2291975C1 true RU2291975C1 (en) | 2007-01-20 |
Family
ID=37774730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005128529/06A RU2291975C1 (en) | 2005-09-14 | 2005-09-14 | Mixing head of chamber of liquid rocket engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2291975C1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109057995A (en) * | 2018-08-03 | 2018-12-21 | 北京航空航天大学 | The partition nozzle best clearance design method and partition nozzle that can be dissipated based on sound |
RU2698171C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-08-22 | Владимир Викторович Черниченко | Liquid-propellant engines chamber mixing head |
RU2699898C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Liquid rocket engine chamber mixing head |
RU2699899C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Liquid rocket engine chamber mixing head |
RU2705919C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-11-12 | Валерий Александрович Чернышов | Liquid rocket engine chamber mixing head |
RU2705924C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-11-12 | Валерий Александрович Чернышов | Liquid rocket engine chamber mixing head |
RU2705921C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-11-12 | Валерий Александрович Чернышов | Liquid rocket engine chamber mixing head |
-
2005
- 2005-09-14 RU RU2005128529/06A patent/RU2291975C1/en active
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109057995A (en) * | 2018-08-03 | 2018-12-21 | 北京航空航天大学 | The partition nozzle best clearance design method and partition nozzle that can be dissipated based on sound |
RU2698171C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-08-22 | Владимир Викторович Черниченко | Liquid-propellant engines chamber mixing head |
RU2699898C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Liquid rocket engine chamber mixing head |
RU2699899C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-09-11 | Владимир Викторович Черниченко | Liquid rocket engine chamber mixing head |
RU2705919C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-11-12 | Валерий Александрович Чернышов | Liquid rocket engine chamber mixing head |
RU2705924C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-11-12 | Валерий Александрович Чернышов | Liquid rocket engine chamber mixing head |
RU2705921C1 (en) * | 2018-12-06 | 2019-11-12 | Валерий Александрович Чернышов | Liquid rocket engine chamber mixing head |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2324836C1 (en) | Mixer head of rocket liquid propellant system | |
RU2291975C1 (en) | Mixing head of chamber of liquid rocket engine | |
RU2345238C1 (en) | Mixing head of liquid propellant rocket engine chamber | |
EP3124747B1 (en) | Turbine airfoils with micro cooling features | |
RU2430307C2 (en) | Air-fuel mix injector, combustion chamber and gas turbine engine with said injector | |
EP0244336B1 (en) | Fluid dynamic pump | |
US6244041B1 (en) | Liquid-propellant rocket engine chamber and its casing | |
RU2291976C1 (en) | Mixing head of chamber of liquid rocket engine | |
JP4856417B2 (en) | Turbine wall | |
US4369920A (en) | Arrangement to cool the thrust nozzle for a rocket engine | |
JP2005114347A (en) | Gas turbine engine combustor and engineering method of the same | |
US10563619B2 (en) | Aerospace turbofan engines | |
CN112747335B (en) | Lobe type backward step structure, lobe type concave cavity device and afterburning chamber | |
CN109028148A (en) | Rotation detonating combustion device with fluid diode structure | |
CN113819491A (en) | Rotary detonation combustion chamber return-preventing air inlet structure | |
JP5593313B2 (en) | Jet with multiple rocket engines | |
RU2525787C1 (en) | Liquid-propellant engine combustion chamber atomiser head | |
RU2757376C2 (en) | Jet propulsion unit and method for operating jet propulsion unit | |
RU2595005C2 (en) | Method of fuel combustion and detonation device for its implementation | |
CN115419917A (en) | Integrated heterogeneous multiphase flow mixing flame stabilizing device and combined power engine combustion chamber | |
RU2231668C1 (en) | Liquid propellant rocket engine combustion chamber injector assembly | |
RU2511785C1 (en) | Cooling system of liquid-propellant engine chamber | |
RU2315193C1 (en) | Ramjet engine with lengthwise heat-mass distribution | |
RU2514863C1 (en) | Liquid-propellant rocket engine combustion chamber cooling system | |
WO2016018172A1 (en) | Method for burning fuel and detonation apparatus for carrying out same |