RU2403491C2 - Thermal power cooled wall construction of high-temperature air-gas path element - Google Patents
Thermal power cooled wall construction of high-temperature air-gas path element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403491C2 RU2403491C2 RU2008111228/06A RU2008111228A RU2403491C2 RU 2403491 C2 RU2403491 C2 RU 2403491C2 RU 2008111228/06 A RU2008111228/06 A RU 2008111228/06A RU 2008111228 A RU2008111228 A RU 2008111228A RU 2403491 C2 RU2403491 C2 RU 2403491C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screen
- shell
- cooled wall
- heat
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкциям силовых стенок различных машин и аппаратов, подверженных воздействию значительных тепловых нагрузок. Изобретение, в частности, относится к конструкциям стенок элементов высокотемпературных воздушно-газовых трактов различных типов реактивных двигателей (ПВРД и ЖРД, основных и форсажных камер сгорания ГТД, камер сгорания ГТУ, а также к конструкции лопаток турбин ГТД, сопел ГТД и, кроме того, к конструкциям топливных пилонов перечисленных двигателей), тепловых реакторов, различного типа котлов, испарителей и теплообменников.The invention relates to structures of power walls of various machines and apparatuses subject to significant thermal loads. The invention, in particular, relates to the wall structures of the elements of high-temperature air-gas ducts of various types of jet engines (ramjet and liquid propellant rocket engines, main and afterburner combustion chambers of gas turbine engines, combustion chambers of gas turbine engines, as well as to the design of turbine blades of gas turbine engines, gas turbine engine nozzles and, in addition, to the designs of the fuel pylons of the listed engines), thermal reactors, various types of boilers, evaporators and heat exchangers.
Во время работы тепловых машин и двигателей отмеченных типов выделяется значительное количество тепла и их стенки, подверженные силовым нагрузкам, нагреваются до высоких температур, что приводит к соответствующему снижению прочностных характеристик конструкционных материалов и дополнительному воздействию на них термических нагрузок. Так, например, рассматриваемый в настоящее время уровень температур газа в камерах сгорания (КС) перспективных газотурбинных двигателей (ГТД) превышает 2000-2100 К, в высокоскоростных ПВРД - 2300-2500 К, в ГПВРД - 2800-3000 К, а в ЖРД - 3600-3800 К.During operation of heat engines and engines of the indicated types, a significant amount of heat is generated and their walls, subject to power loads, are heated to high temperatures, which leads to a corresponding decrease in the strength characteristics of structural materials and the additional effect of thermal loads on them. So, for example, the current gas temperature level in the combustion chambers (CC) of promising gas turbine engines (GTE) exceeds 2000-2100 K, in high-speed ramjet engines - 2300-2500 K, in the scramjet - 2800-3000 K, and in the rocket engine - 3600-3800 K.
Для защиты элементов конструкции от недопустимого перегрева и разрушения необходимо их эффективное охлаждение. В авиационных и космических двигателях, работающих на жидких топливах, для охлаждения термосиловых конструкций, например, конструкций стенок элементов высокотемпературного воздушно-газового тракта (КС, сопел, лопаток турбин и т.д.) часто используется топливо (горючее в ЖРД), являющееся расходуемым хладагентом. Для охлаждения лопаток высокотемпературных турбин авиационных ГТД используют хладоресурс воздуха, отбираемого из соответствующих ступеней компрессора. Для обеспечения необходимого теплового состояния наземных ГТУ и ГТУ морского назначения в качестве хладагента возможно использование внешних теплоносителей, например воды.To protect structural elements from unacceptable overheating and destruction, their effective cooling is necessary. In aircraft and space engines running on liquid fuels, fuel (fuel used in the liquid propellant rocket engine) is often used to cool the thermo-power structures, for example, the wall structures of elements of a high-temperature air-gas duct (CS, nozzles, turbine blades, etc.) refrigerant. To cool the blades of high-temperature turbines of aviation gas turbine engines, the refrigerant air is taken from the corresponding compressor stages. To ensure the necessary thermal condition of onshore gas turbines and marine gas turbines, external coolants, such as water, can be used as a refrigerant.
Известна схема одной из возможных термосиловых охлаждаемых конструкций (ОК, см. АВИАЦИЯ. Энциклопедия. Научное издательство «Большая Российская Энциклопедия». М., 1994 г., с.398), которая представляет собой панели или оболочки с каналами для протока хладагента. Разделительные стенки между каналами (ребра) одновременно служат силовыми подкрепляющими элементами. Система теплозащиты ОК может выполняться по одноконтурной (открытой) схеме, в которой хладагент выполняет функции теплоносителя и теплопоглотителя, или по двухконтурной (закрытой) схеме, в которой теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру, передавая теплоту расходуемому хладагенту, которым, например, может служить топливо силовой установки. В качестве теплоносителя в двухконтурных системах теплозащиты обычно рассматривают водный раствор этиленгликоля, силиконовые жидкости, калий натриевая эвтектика (жидкометаллический теплоноситель) и т.д.The known scheme of one of the possible thermo-powered cooled structures (OK, see AVIATION. Encyclopedia. Scientific publishing house "Big Russian Encyclopedia". M., 1994, p. 388), which is a panel or shell with channels for the refrigerant flow. The separation walls between the channels (ribs) simultaneously serve as power reinforcing elements. The OK thermal protection system can be carried out according to a single-circuit (open) circuit in which the refrigerant acts as a heat transfer agent and heat absorber, or according to a double-circuit (closed) circuit in which the coolant circulates in a closed circuit, transferring heat to the consumed refrigerant, which, for example, can be used as power fuel installation. An aqueous solution of ethylene glycol, silicone fluids, potassium sodium eutectic (liquid metal coolant), etc. are usually considered as a coolant in double-circuit thermal protection systems.
Примеры использования хладоресурса топлива (горючего) в различных ОК ЖРД подробно представлены в книге Добровольский М.В. «Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования». М.: Машиностроение, 1968 г., с.112-194). Пример системы топливного охлаждения стенок основной КС ГТД представлен в патенте США «Gas turbine combustor with liquid fuel wall cooling» №5865030 от 02.02.1999 г.Examples of the use of the cold resource of fuel (fuel) in various OK LRE are presented in detail in the book M. Dobrovolsky “Liquid rocket engines. Design Basics. " M.: Mechanical Engineering, 1968, p.112-194). An example of a fuel cooling system for the walls of a main gas turbine engine is presented in US Patent No. “Gas turbine combustor with liquid fuel wall cooling” No. 5665030 dated 02.02.1999.
Максимальная температура конструктивных элементов ОК достигает некоторого заданного уровня, в общем случае зависящего от соотношений расходов хладагента и греющего газа и величин тепловых потоков, подводимых к стенкам ОК. При умеренном уровне температур в КС или достаточно больших относительных расходах хладагента это позволяет обеспечить допустимые температуры стенок, использовать традиционные конструкционные материалы с высокой удельной прочностью, уменьшить температурные напряжения, исключить ползучесть материала и т.п.The maximum temperature of the structural elements of the OK reaches a certain predetermined level, in the general case, depending on the ratios of the flow rates of the refrigerant and the heating gas and the values of the heat fluxes supplied to the walls of the OK. With a moderate temperature level in the compressor station or relatively large relative refrigerant charges, this allows us to provide acceptable wall temperatures, use traditional structural materials with high specific strength, reduce temperature stresses, eliminate creep of the material, etc.
Однако в двигателях и энергоустановках, использующих воздух в качестве окислителя и топливо в качестве хладагента системы охлаждения (СО), отношение расхода топлива к расходу воздушно-газового потока значительно меньше, чем в ЖРД. Например, для стехиометрических керосино-воздушных смесей это отношение равно 0.064, а для кислородно-керосинового ЖРД оно больше почти в 4 раза. Поэтому в таких СО температуры стенок и хладагента будут выше, чем в ЖРД, и могут возникать проблемы обеспечения работоспособности конструкции, решение которых зачастую требует использования более высокотемпературных конструкционных материалов.However, in engines and power plants using air as an oxidizing agent and fuel as a refrigerant in a cooling system (СО), the ratio of fuel consumption to air-gas flow rate is much smaller than in LRE. For example, for stoichiometric kerosene-air mixtures this ratio is 0.064, and for oxygen-kerosene liquid propellant rocket it is almost 4 times larger. Therefore, in such CO the temperature of the walls and the refrigerant will be higher than in the LRE, and problems may arise in ensuring the operability of the structure, the solution of which often requires the use of higher-temperature structural materials.
В ЖРД, охлаждаемых керосином, повышение температур стенок СО, контактирующих с топливом, свыше уровня 500-700 К (в зависимости от вида жидкого углеводородного топлива) может приводить к образованию жидкофазных коксоотложений на внутренних поверхностях топливных каналов, что ухудшает теплообмен, и, как следствие, может быть причиной преждевременного разрушения конструкции или прогара.In kerosene-cooled liquid propellant rocket engines, an increase in the temperature of CO walls in contact with fuel above 500–700 K (depending on the type of liquid hydrocarbon fuel) can lead to the formation of liquid-phase coke deposits on the inner surfaces of the fuel channels, which impairs heat transfer, and as a result , may cause premature structural failure or burnout.
Известны охлаждаемые термосиловые конструкции с защитными покрытиями охлаждаемых стенок КС и сопел ЖРД (см., например, указанную выше книгу Добровольского М.В., с.123-125 или патент РФ № 2303155 от 28.05.2003 г.). Эти термосиловые конструкции выполнены в виде металлических ОК с защитными покрытиями из высокотемпературных материалов, имеющими низкую теплопроводность, и расположенными со стороны газового тракта. Такие покрытия снижают уровень тепловых потоков к ОК. Однако в этом случае для существенного снижения нагрева металлических стенок рубашек охлаждения требуются значительные толщины теплоизоляционных покрытий с большими перепадами температур на них, что отрицательно влияет на их прочность и, кроме того, заметно увеличивает массу двигателя.Known cooled thermo-power structures with protective coatings of the cooled walls of the CS and LPRE nozzles (see, for example, the above book of MV Dobrovolsky, p.123-125 or RF patent No. 2303155 of 05.28.2003). These thermo-power structures are made in the form of metal OK with protective coatings of high-temperature materials having low thermal conductivity and located on the side of the gas path. Such coatings reduce the level of heat fluxes to OK. However, in this case, to significantly reduce the heating of the metal walls of the cooling jackets, significant thicknesses of thermal insulation coatings with large temperature differences are required, which negatively affects their strength and, in addition, significantly increases the mass of the engine.
В патенте США «Combustion chamber with internal jacket made of ceramic composite material and process for manufacture» № 7293403 В2 от 13.11.2007 г. предусмотрено конвективное топливное охлаждение КС ЖРД с использованием слоистой ОК, которая сформирована из внутренней (относительно газового тракта) оболочки с продольными прямоугольными каналами, выполненной из композиционного материала (КМ) типа «углерод - углерод» (С/С) или «углерод - карбид кремния» (C/SiC), металлической (выполненной из интерметаллида) промежуточной оболочки и наружной металлической оболочки.In US patent Combustion chamber with internal jacket made of ceramic composite material and process for manufacture, No. 7293403 B2 of November 13, 2007, convective fuel cooling of the liquid propellant rocket engine using a layered OK, which is formed from an inner (relative to the gas path) casing, is provided longitudinal rectangular channels made of composite material (CM) of the carbon-carbon (C / C) or carbon-silicon carbide (C / SiC) type, a metal (made of intermetallic) intermediate shell and an outer metal shell.
Недостатком подобной конструкции являются высокий перепад температур в конструкции рубашки, поскольку КМ обладают, как правило, значительно более низким коэффициентом теплопроводности по сравнению с металлом и, как следствие, трудности обеспечения работоспособности и ресурса ОК. Кроме того, как уже отмечалось выше, подобная схема СО может оказаться неприемлемой при небольших относительных расходах хладагента (охлаждающего топлива) и повышенных температурах газового потока.The disadvantage of this design is the high temperature difference in the design of the shirt, since CMs have, as a rule, a significantly lower coefficient of thermal conductivity compared to metal and, as a result, difficulties in ensuring operability and OK resource. In addition, as noted above, such a CO scheme may be unacceptable at low relative refrigerant (cooling fuel) costs and elevated gas flow temperatures.
Представляют интерес комбинированные термосиловые ОК, реализующие последовательно экранную теплоизоляцию и охлаждаемую стенку КС с отводом лучистого теплового потока от экрана в хладагент (топливо), циркулирующий в стенке камеры. Так, фирма Aerojet (см. Siebenhaar A., Chen F.F., Karpuk M., Hitch В., Edwards T. Engineering Scale Titanium Endothermic Fuel Reactor Demonstration for Hypersonic Scramjet Engine. In Proceeding AIAA 9th International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference and 3rd Weakly Ionized Gases Workshop, Norfolk, Nov. 1-5, 1999, paper 99-4909, pp.10) рассматривает демонстратор ГПВРД прямоугольной в поперечном сечении формы с охлаждаемой КС, работающей на углеводородном эндотермическом топливе. Стенки КС выполнены из металлических панелей системы охлаждения, которые пронизаны взаимно пересекающимися прямолинейными каналами и отделены от потока высокотемпературных газов (продукты сгорания и воздух с высокими температурами торможения) теплоизоляционным экраном из жаростойкого КМ, имеющим повышенную температуру поверхности, контактирующей с газом, и снижающим уровень теплового потока от газа к охлаждаемой топливом стенке. Экспериментальные исследования такой панели стенки КС, защищенной экраном, показали ее работоспособность.Of interest are combined thermosilic OKs that implement sequentially on-screen thermal insulation and a cooled CC wall with the removal of the radiant heat flux from the screen into the refrigerant (fuel) circulating in the chamber wall. So, Aerojet (see Siebenhaar A., Chen FF, Karpuk M., Hitch B., Edwards T. Engineering Scale Titanium Endothermic Fuel Reactor Demonstration for Hypersonic Scramjet Engine. In Proceeding AIAA 9 th International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference and 3 rd Weakly Ionized Gases Workshop, Norfolk, Nov. 1-5, 1999, paper 99-4909, pp.10) considers a scramjet demonstrator of a rectangular cross-sectional shape with a cooled compressor working on hydrocarbon endothermic fuel. KS walls are made of metal panels of the cooling system, which are penetrated by mutually intersecting rectilinear channels and are separated from the flow of high-temperature gases (combustion products and air with high braking temperatures) with a heat-insulating KM heat-shielding screen, which has an increased surface temperature in contact with gas and reduces the level of thermal flow from gas to the fuel-cooled wall. Experimental studies of such a panel of the wall of the COP, protected by a screen, showed its performance.
Однако подобные схема СО и конструкция охлаждаемой стенки имеют ряд недостатков, являющихся, по существу, следствием преимуществ. Прежде всего, это высокие температуры экрана, передающего тепло к охлаждаемой стенке посредством излучения, и, как следствие, повышенные требования к жаростойкости используемых материалов. Поэтому в ряде случаев может потребоваться использование предельно теплостойких материалов (в том числе керамических или, например, композиционных на керамической матрице и т.п.), и, следовательно, значительно повысить стоимость объекта с подобной СО и усложнить технологию его изготовления. Так, в термосиловой конструкции этого аналога при температуре газового потока около 3030 К температура поверхности экрана, обращенной в сторону газового потока, составляет 2130 К, температура излучающей поверхности экрана - 1790 К, а температура металлической стенки - 920 К. При этом уровне и значительном перепаде температур на экране, определяемых его толщиной, могут возникнуть проблемы выбора высокотемпературного материала экрана и обеспечения работоспособности конструкции с различным линейным расширением разнородных материалов экрана и стенки. Все это обуславливает возможное снижение надежности и ресурса подобной конструкции.However, such a CO scheme and the design of the cooled wall have several disadvantages, which are, in essence, a consequence of the advantages. First of all, these are the high temperatures of the screen, which transfers heat to the wall being cooled by radiation, and, as a result, the increased requirements for the heat resistance of the materials used. Therefore, in some cases it may be necessary to use extremely heat-resistant materials (including ceramic or, for example, composite materials on a ceramic matrix, etc.), and, therefore, significantly increase the cost of an object with such CO and complicate the technology of its manufacture. So, in the thermal-power design of this analog at a gas flow temperature of about 3030 K, the temperature of the screen surface facing the gas flow is 2130 K, the temperature of the radiating surface of the screen is 1790 K, and the temperature of the metal wall is 920 K. At this level and a significant difference temperatures on the screen, determined by its thickness, problems may arise in choosing a high-temperature screen material and ensuring the operability of the structure with different linear expansion of heterogeneous screen materials and enki. All this leads to a possible decrease in the reliability and resource of such a design.
Другим недостатком этой конструкции является тот факт, что на ряде режимов работы двигателя с подобной СО может не обеспечиваться полная газификация жидкого топлива в каналах, например, при начальных скоростях работы двигателя (числа Маха 3.0-4.0), происходящая при больших числах Маха. Отметим, что подача в КС газифицированного углеводородного топлива (жидкого в исходном состоянии на входе в СО) улучшает смесеобразование и повышает эффективность горения топлива. При подаче в КС жидкого или не полностью газифицированного топлива возможно снижение эффективности горения углеводородного топлива и ухудшение параметров двигателя. Преодоление этого недостатка потребует усложнения конструкции системы впрыска топлива в КС, разработки специальных двухкомпонентных форсунок, размещение которых в тракте двигателя усложнено по сравнению с более простыми и компактными струйными газовыми форсунками.Another drawback of this design is the fact that in a number of engine operating modes with a similar CO, complete gasification of liquid fuel in the channels may not be provided, for example, at initial engine speeds (Mach number 3.0-4.0), which occurs at large Mach numbers. It should be noted that the supply of gasified hydrocarbon fuel (liquid in the initial state at the input to СО) to the compressor station improves mixture formation and increases the fuel combustion efficiency. When liquid or incompletely gasified fuel is supplied to the compressor station, it is possible to reduce the combustion efficiency of hydrocarbon fuel and deterioration of engine parameters. Overcoming this drawback will require complicating the design of the fuel injection system in the compressor station, developing special two-component nozzles, the placement of which in the engine path is complicated compared to simpler and more compact jet gas nozzles.
Наиболее близким аналогом, выбранным за прототип, является патент РФ «Конструкция стенки и элемент реактивного двигателя космического аппарата» № 2303155 от 28.05.2003 г., относящийся к СО элементов реактивного двигателя, например, КС и сопла. В соответствии с этим патентом термосиловая конструкция, подверженная тепловому воздействию от потока высокотемпературных продуктов сгорания, состоит из стенки и экрана, который расположен со стороны тракта. Стенка и экран контактно сопряжены между собой так, чтобы тепло могло передаваться между ними. Стенка и экран воспринимают действующие на них нагрузки сил давления в тракте двигателя и возникающие в них внутренние тепловые напряжения. При этом у материала экрана теплопроводность выше, чем теплопроводность материала стенки, а коэффициент теплового расширения - ниже. Это позволяет уменьшить температуру и перепад температур в стенке, уменьшить абсолютные значения тепловых напряжений и сделать более равномерным их изменение по толщине стенки. Все это повышает ресурс работы такой ОК в ЖРД.The closest analogue selected for the prototype is the patent of the Russian Federation “Wall construction and an element of a jet engine of a spacecraft” No. 2303155 dated 05/28/2003, relating to the elements of a jet engine, for example, a compressor and a nozzle. In accordance with this patent, a thermo-power structure exposed to heat from a stream of high-temperature combustion products consists of a wall and a screen that is located on the side of the duct. The wall and the screen are contacted together so that heat can be transferred between them. The wall and the screen perceive the loads of pressure forces acting on them in the engine path and the internal thermal stresses arising in them. Moreover, the thermal conductivity of the screen material is higher than the thermal conductivity of the wall material, and the coefficient of thermal expansion is lower. This allows you to reduce the temperature and temperature difference in the wall, to reduce the absolute values of thermal stresses and to make more uniform their change in wall thickness. All this increases the service life of such an OK in the LRE.
Выше уже было сказано, что недостатком такого рода охлаждаемой термосиловой конструкции является повышенная температура теплоизоляционного экрана, что потребует использования жаропрочных материалов, теплопроводность которых не будет значительно меньше, чем у материала стенки, как это указано в патенте. Кроме того, при условии полного контакта экрана и стенки, количество тепла, поступающего в хладагент (топливо), будет оставаться достаточно большим. Вследствие этого углеводородное топливо, обладающее пониженным удельным хладоресурсом, будет нагреваться до высоких температур, заметно превышающих температуру начало процесса термодеструкции с химическими превращениями исходного топлива и соответствующим образованием пироуглерода и нежелательным формированием на стенках топливных каналов слоя коксоотложений.It has already been said above that the disadvantage of this type of cooled thermo-power design is the increased temperature of the heat-insulating screen, which will require the use of heat-resistant materials, the thermal conductivity of which will not be much less than that of the wall material, as indicated in the patent. In addition, provided that the screen and the wall are in full contact, the amount of heat entering the refrigerant (fuel) will remain quite large. As a result, hydrocarbon fuel having a low specific cold resource will be heated to high temperatures, significantly higher than the temperature, the beginning of the process of thermal decomposition with chemical transformations of the initial fuel and the corresponding formation of pyrocarbon and the undesirable formation of a coke deposition layer on the walls of the fuel channels.
В основу изобретения положено решение задач создания надежных и легких термосиловых охлаждаемых конструкций стенок элементов высокотемпературных воздушно-газовых трактов машин и аппаратов, обладающих значительным ресурсом работы, при наличии ограниченного располагаемого хладоресурса некриогенного углеводородного топлива, используемого как хладагент в СО, с применением доступных конструкционных материалов и технологических процессов.The basis of the invention is the solution of the problems of creating reliable and lightweight thermo-powered cooled wall structures of elements of high-temperature air-gas ducts of machines and apparatuses with a significant service life, in the presence of a limited available coolant of non-cryogenic hydrocarbon fuel used as a refrigerant in CO, using available structural materials and technological processes.
Предлагаемое решение поставленной задачи достигается использованием комбинированного способа передачи тепла от теплоизоляционного экрана к металлической охлаждаемой конструкции обечайки как посредством излучения от части внутренней поверхности экрана, обращенной к обечайке и не контактирующей с ней, так и посредством теплопроводности в местах контактного сопряжения этой поверхности экрана с обечайкой. Таким образом, теплоизоляционный экран позволяет обеспечивать пониженный средний (по всей поверхности экрана) уровень удельного теплового потока 
При этом для выбранных материалов экрана и обечайки температура экрана и общее количество тепла, поступающее от воздушно-газового потока к хладагенту в каналах обечайки, определяются, в основном, толщиной экрана и коэффициентом контакта К(конт), равным отношению суммарной площади поверхности контактного сопряжения ребер экрана к полной площади внутренней поверхности обечайки. Тем самым К(конт) определяет соотношение между лучистым и контактным тепловыми потоками от экрана к обечайке.Moreover, for the selected materials of the screen and the shell, the temperature of the screen and the total amount of heat coming from the air-gas flow to the refrigerant in the channels of the shell are determined mainly by the thickness of the screen and the contact coefficient K (cont) equal to the ratio of the total surface area of the contact mating ribs screen to the full area of the inner surface of the shell. Thus, K (cont) determines the ratio between the radiant and contact heat fluxes from the screen to the shell.
Поставленная задача решается тем, что термосиловая ОК стенки элемента высокотемпературного воздушно-газового тракта содержит металлическую обечайку с размещенными в ней каналами хладагента, снабженную со стороны тракта контактно-сопряженным с ней теплоизоляционным экраном.The problem is solved in that the thermopower OK wall of the element of the high-temperature air-gas duct contains a metal shell with refrigerant channels placed in it, equipped with a heat-insulating shield connected to the path from the side of the duct.
Согласно изобретению экран установлен в обечайку по посадке с натягом и на поверхности экрана, обращенной к обечайке, выполнены канавки, разделенные ребрами, контактно-сопряженными с последней, причем экран выполнен из композиционного материала типа С/С или C/SiC, или из металлического материала типа «фехраль».According to the invention, the screen is mounted in an interference fit shell and grooves are made on the screen surface facing the shell, separated by ribs contacted with the latter, the screen being made of a composite material of type C / C or C / SiC, or of a metal material type "fechral."
Применение для экрана освоенных в производстве и проверенных в эксплуатации жаростойких КМ типа С/С или C/SiC или высокотемпературных металлических материалов типа «фехраль» вместо новых керамических материалов (например, изготовленных по технологии высокотемпературного синтеза) способствует удешевлению изготовления охлаждаемой стенки. Более того, с учетом особенностей работы керамических материалов в условиях термических ударов (возможны преждевременные повреждения, вплоть до разрушения, омываемых воздушно-газовым потоком поверхностей) использование указанных выше материалов способствует созданию конструкций повышенных надежности и ресурса.The use of heat-resistant KMs of type C / C or C / SiC or high-temperature Fechral metal materials instead of new ceramic materials (for example, made using high-temperature synthesis technology) for the screen, which has been mastered in production and tested in operation, helps to reduce the cost of manufacturing a cooled wall. Moreover, taking into account the peculiarities of the operation of ceramic materials under thermal shock (premature damage is possible, up to destruction, washed by the air-gas flow of surfaces), the use of the above materials contributes to the creation of structures of increased reliability and resource.
Такая термосиловая ОК позволяет за счет выбора рациональной величины К(конт) обеспечить требуемые уровни температур экрана и нагрева хладагента. Причем при постоянных параметрах потока в воздушно-газовом тракте, расходе хладагента и значения К(конт) увеличение толщины экрана приводит к повышению его температуры, уменьшению нагрева хладагента и термических напряжений в материале экрана (вследствие уменьшения
При постоянных параметрах потока в воздушно-газовом тракте, толщине экрана и расходе хладагента уменьшение значения К(конт) влияет также, как и увеличение толщины экрана.With constant flow parameters in the air-gas path, the screen thickness and the refrigerant flow rate, a decrease in K (cont) affects the same as an increase in the screen thickness.
Кроме того, в такой ОК не требуется применения толстостенных экранов, значительно увеличивающих массу стенок элементов воздушно-газового тракта. По сравнению с известными аналогами, использующими экранную теплоизоляцию, предложенная конструкция будет легче.In addition, in such an OK, the use of thick-walled screens that significantly increase the mass of the walls of the elements of the air-gas tract is not required. Compared with well-known analogues using screen insulation, the proposed design will be easier.
Таким образом, выбором значения коэффициента контакта и толщины экрана достигается реализация требуемых уровней температур материала экрана и степени нагрева хладагента (топлива). Расчетный анализ показал, что в одном из вариантов воздушно-газового тракта высокоскоростного ПВРД с максимальными температурами газа 2700-2800 К предлагаемое техническое решение с К(конт), равным 0.5, позволяет снизить температуру нагрева углеводородного топлива (керосина) до уровня 850-870 К вместо значения ≈1000 К, получаемого для СО при экранной изоляции со сплошным контактом между экраном и оболочкой (по всей поверхности обечайки с каналами хладагента). В этих условиях на выходе из СО топливо практически не претерпевает химических превращений (нет реакций процесса термодеструкции), тогда как в исходном варианте степень разложения керосина может достигать уровня до пяти - десяти процентов.Thus, by choosing the value of the contact coefficient and the screen thickness, the required temperature levels of the screen material and the degree of heating of the refrigerant (fuel) are achieved. The calculation analysis showed that in one of the variants of the air-gas channel of a high-speed ramjet with maximum gas temperatures of 2700-2800 K, the proposed technical solution with K (cont) equal to 0.5 allows reducing the heating temperature of hydrocarbon fuel (kerosene) to 850-870 K instead of the value ≈1000 K obtained for CO with screen insulation with a continuous contact between the screen and the shell (over the entire surface of the shell with refrigerant channels). Under these conditions, at the exit from CO, the fuel practically does not undergo chemical transformations (there are no reactions of the process of thermal destruction), whereas in the initial version, the degree of decomposition of kerosene can reach a level of five to ten percent.
При этом уровень достигнутых температур экрана не превышает 1750-2000 К, что позволяет использовать для его изготовления относительно дешевый и технологичный КМ типа С/С вместо C/SiC или жаростойких керамических материалов, более дорогих и сложных в производстве. Максимальные температуры металлической оболочки для варианта стенки с экраном при К(конт), равным 0.5, снизились до 950 К вместо 1100 К для стенки с экраном при сплошном контакте экрана и обечайки.At the same time, the level of achieved screen temperatures does not exceed 1750-2000 K, which makes it possible to use relatively cheap and technologically advanced KM type C / C instead of C / SiC or heat-resistant ceramic materials that are more expensive and difficult to manufacture for its manufacture. The maximum temperatures of the metal shell for the variant of the wall with the screen at K (cont) equal to 0.5 decreased to 950 K instead of 1100 K for the wall with the screen with continuous contact between the screen and the shell.
Следовательно, предложенное техническое решение позволяет создать работоспособную конструкцию стенки элемента высокотемпературного воздушно-газового тракта при ограничении нагрева углеводородного топлива с относительно невысоким хладоресурсом, уменьшить термические отложения на стенках топливных каналов, использовать более простой и доступный КМ типа С/С для изготовления экрана и более дешевый широко распространенный конструкционный материал типа стали 12Х18Н10Т для изготовления обечайки.Therefore, the proposed technical solution allows you to create a workable wall structure of the element of the high-temperature air-gas tract while limiting the heating of hydrocarbon fuel with a relatively low cold resource, to reduce thermal deposits on the walls of the fuel channels, to use a simpler and more affordable K / C type KM for making the screen and cheaper widespread structural material such as steel 12X18H10T for the manufacture of shells.
Развитие и уточнение совокупности существенных признаков изобретения для частных случаев его выполнения даны далее.The development and refinement of the set of essential features of the invention for particular cases of its implementation are given below.
Выбор величины коэффициента контакта К(конт) в диапазоне от пяти до восьмидесяти процентов полной площади внутренней поверхности обечайки обеспечивает получение заданных уровней среднего теплового потока от газа к хладагенту, температур экрана и металлической обечайки, а также температуры хладагента (топлива) на выходе из СО. При К(конт) больше восьмидесяти процентов экран практически полностью контактно сопрягается с обечайкой и превращается в конструкцию прототипа с отмеченными выше ее недостатками - больший уровень тепловых потоков, интенсивный нагрев хладагента, большие температурные градиенты и температурные напряжения в материале экрана, и, как следствие, ухудшаются параметры СО при использовании углеводородного топлива в качестве хладагента и повышаются требования к материалам экрана и стенки. При К(конт) меньше пяти процентов экран практически все тепло передает к обечайке и хладагенту посредством излучения и при этом конструкция приобретает недостатки, присущие одному из описанных выше аналогов - повышенные требования к жаростойкости материала экрана и возможное отсутствие газификации жидкого топлива в СО на ряде режимов работы двигателя, что необходимо для более эффективной его работы (улучшение горения и упрощение системы подачи топлива). Следует отметить, что величина К(конт) может быть переменной вдоль воздушно-газового тракта в зависимости от параметров газового потока, размеров и конфигурации тракта, и, наконец, заданных конструктивных и тепловых параметров СО.The choice of the value of the contact coefficient K (cont) in the range from five to eighty percent of the total area of the inner surface of the shell provides the specified levels of the average heat flux from gas to the refrigerant, the temperature of the screen and the metal shell, as well as the temperature of the refrigerant (fuel) at the outlet of the CO. At K (con) more than eighty percent, the screen almost completely contact mates with the shell and turns into the prototype design with the drawbacks noted above - a higher level of heat fluxes, intense refrigerant heating, large temperature gradients and temperature stresses in the screen material, and, as a result, CO parameters deteriorate when using hydrocarbon fuel as a refrigerant and requirements for screen and wall materials increase. At K (cont) less than five percent, the screen transfers almost all the heat to the shell and the refrigerant through radiation, and the design acquires the disadvantages inherent in one of the analogs described above — increased requirements for the heat resistance of the screen material and the possible absence of gasification of liquid fuel in CO in a number of modes engine operation, which is necessary for its more efficient operation (improved combustion and simplified fuel supply system). It should be noted that the value of K (cont) can be variable along the air-gas path depending on the parameters of the gas flow, the size and configuration of the path, and, finally, the specified structural and thermal parameters of CO.
Нанесение высокотемпературного покрытия, например типа двуокиси кремния или двуокиси циркония, на поверхность экрана, контактирующую с воздушно-газовым потоком, позволяет, с одной стороны, предотвратить выгорание углерода в композиционном материале С/С или C/SiC (эрозию), и, с другой стороны, образует дополнительное термическое сопротивление, снижающее тепловой поток от газа к стенке и температуру экрана на несколько десятков градусов. При этом обеспечивается конструктивная целостность (работоспособность) конструкции стенки высокотемпературного тракта и повышается ресурс ее надежной работы.The application of a high-temperature coating, for example, type of silicon dioxide or zirconia, on the surface of the screen in contact with the air-gas flow, allows, on the one hand, to prevent carbon burnout in the composite material C / C or C / SiC (erosion), and, on the other hand side, forms additional thermal resistance, which reduces the heat flux from the gas to the wall and the temperature of the screen by several tens of degrees. This ensures the structural integrity (performance) of the wall structure of the high-temperature path and increases the resource of its reliable operation.
Выполнение каналов для прохода хладагента в обечайке винтовыми вдоль стенки воздушно-газового тракта позволяет увеличить скорость движения хладагента в каналах и, тем самым, увеличить коэффициенты теплоотдачи от теплопередающих поверхностей в обечайке к хладагенту. При этом угол подъема винтовой линии канала, выбираемый в диапазоне от пятнадцати до девяноста градусов, может быть постоянным или переменным вдоль стенки тракта. Минимальная величина угла подъема винтовой линии - пятнадцать градусов, - определена технологическими условиями выполнения винтовых каналов, а при максимальной - девяносто градусов, - винтовые каналы превращаются в продольные. Последнее может быть необходимо в тракте с минимальной площадью проходного сечения.The implementation of the channels for the passage of the refrigerant in the shell screw along the wall of the air-gas path allows you to increase the speed of movement of the refrigerant in the channels and, thereby, increase the heat transfer coefficients from the heat transfer surfaces in the shell to the refrigerant. Moreover, the angle of elevation of the helix of the channel, selected in the range from fifteen to ninety degrees, can be constant or variable along the wall of the path. The minimum value of the angle of elevation of the helix — fifteen degrees — is determined by the technological conditions for making the helical channels, and at the maximum — ninety degrees, the helical channels turn into longitudinal ones. The latter may be necessary in a tract with a minimum passage area.
Следует отметить также, что изменение угла подъема винтовой линии вдоль тракта способствует созданию требуемого распределения коэффициентов теплоотдачи в каналах, что в трактах с переменными конфигурацией и параметрами воздушного потока по длине необходимо для формирования более равномерного распределения температур горячей конструкции, обеспечения заданного уровня параметров хладагента на выходе из СО, и, тем самым, для удовлетворения требований к материалам и надежности работы термосиловой ОК.It should also be noted that a change in the angle of elevation of the helix along the path contributes to the creation of the required distribution of heat transfer coefficients in the channels, which in paths with variable configuration and air flow parameters along the length is necessary to form a more uniform temperature distribution of the hot structure, to ensure a given level of refrigerant output from CO, and, thereby, to meet the requirements for materials and the reliability of the thermal power OK.
Другим важным фактором, определяющим конструкцию стенки, является выполнение каналов обечайки и канавок экрана в поперечном сечении продолговатой формы, обращенными удлиненными сторонами друг к другу. Этот вид каналов (и канавок) обусловлен малыми величинами относительных расходов хладагента, которые определяются режимами работы устройств, использующих воздух в качестве окислителя, и топливо в качестве хладагента - поглотителя тепла. Такие каналы при заданной суммарной величине площади проходного сечения обеспечивается возможность смывания хладагентом наибольшей поверхности обечайки. Это способствует рациональному использованию располагаемого хладоресурса теплоносителя (топлива), более равномерному распределению температур внутри конструкции стенки и снижению внутренних термических напряжений в ней.Another important factor determining the wall structure is the execution of the shell channels and the grooves of the screen in an elongated cross section, facing the elongated sides to each other. This type of channels (and grooves) is caused by small values of the relative refrigerant consumption, which are determined by the operating modes of devices using air as an oxidizing agent, and fuel as a refrigerant - a heat sink. Such channels at a given total size of the flow area provides the ability to flush with refrigerant the largest surface of the shell. This contributes to the rational use of the available coolant coolant (fuel), a more uniform distribution of temperatures within the wall structure and reduce internal thermal stresses in it.
Одна из возможных конструктивных реализаций схемы охлаждаемой конструкции стенки характеризуется тем, что экран изготавливается с числом ребер, равным числу каналов в обечайке, причем каждое ребро расположено напротив отдельного канала. Этот вариант ОК обеспечивает дополнительное снижение температуры материалов стенки. Например, расчетный анализ рассмотренного выше варианта воздушно-газового тракта КС ПВРД показал, что это снижение для обечайки составляет до 10 К, а для экрана - до 20 К. Таким образом, по величине изменения температуры конструкционных материалов стенки это влияние сопоставимо с отмеченным выше влиянием нанесения теплозащитного высокотемпературного покрытия на поверхность экрана, обращенного в сторону тракта, и вместе с ним может привести к снижению температуры стенки (экрана и обечайки) до 50-100 К в зависимости от режимных и конструктивных параметров воздушно-газового тракта. Совместное применение обоих этих технических решений обуславливает значительное повышение ресурса термосиловой ОК стенки и снижение требований к жаростойкости и жаропрочности используемых для ее изготовления конструкционных материалов.One of the possible structural implementations of the scheme of the cooled wall structure is characterized in that the screen is made with the number of ribs equal to the number of channels in the shell, with each rib located opposite a separate channel. This OK option provides an additional reduction in the temperature of the wall materials. For example, a calculation analysis of the above-considered variant of the air-gas path of the KS ramjet system showed that this decrease for the shell is up to 10 K, and for the screen - up to 20 K. Thus, this effect is comparable with the influence noted above in terms of the change in temperature of the wall structural materials applying a heat-protective high-temperature coating to the surface of the screen facing the path, and together with it can lead to a decrease in the temperature of the wall (screen and shell) to 50-100 K, depending on the mode and design parameters of the air-gas tract. The combined use of both of these technical solutions leads to a significant increase in the resource of thermopower OK walls and a decrease in the requirements for heat resistance and heat resistance of structural materials used for its manufacture.
Особенностью или частным случаем предлагаемой ОК стенки является то, что в поперечном сечении она имеет контур замкнутой формы. Это требование обусловлено необходимостью, во-первых, установки экрана в обечайку по посадке с натягом и, во-вторых, формирования винтовых каналов хладагента в обечайке ОК стенки.A feature or special case of the proposed OK wall is that in cross section it has a closed-loop contour. This requirement is due to the need, firstly, to install the screen into the shell to fit with interference and, secondly, the formation of screw channels of the refrigerant in the shell of the OK wall.
В охлаждаемых конструкциях стенок высокотемпературных трактов каналы для протока хладагента проще формировать в обечайке, состоящей как минимум из двух слоев, причем каналы хладагента могут находиться как минимум в одном слое. Это требование определяется возможностями существующих технологий изготовления каналов в тонкостенных обечайках. Кроме того, необходимо отметить, что в ряде случаев возможно применение и трехслойных обечаек с параллельным (например, противоточным) движением хладагента в каналах. Необходимость таких многослойных конструкций и схем движения хладагента определяется конкретными особенностями воздушно-газовых трактов и параметрами высокотемпературного потока в них.In cooled wall structures of high temperature ducts, channels for the flow of refrigerant are easier to form in a shell consisting of at least two layers, and the channels of the refrigerant can be in at least one layer. This requirement is determined by the capabilities of existing technologies for manufacturing channels in thin-walled shells. In addition, it should be noted that in some cases it is possible to use three-layer shells with parallel (for example, countercurrent) movement of the refrigerant in the channels. The need for such multilayer structures and refrigerant movement patterns is determined by the specific features of the air-gas paths and the parameters of the high-temperature flow in them.
Таким образом, решены поставленные в изобретении задачи. Предложена надежная и легкая термосиловая охлаждаемая конструкция стенки элемента высокотемпературного воздушно-газового тракта, имеющая замкнутую в поперечном сечении форму и использующая теплоизоляционный экран с комбинированной схемой передачи тепла от высокотемпературного потока к хладагенту для тепловых машин и аппаратов, обладающих большим ресурсом работы.Thus, the objectives of the invention are solved. A reliable and lightweight thermo-cooled structure for the wall of an element of a high-temperature air-gas duct is proposed, having a shape closed in cross section and using a heat-insulating screen with a combined scheme of heat transfer from a high-temperature flow to a refrigerant for heat engines and devices with a long service life.
Настоящее изобретение поясняется описанием вариантов термосиловой охлаждаемой конструкции стенки элемента замкнутой формы с термоизоляционным экраном со ссылкой на чертежи.The present invention is illustrated by the description of the options thermopower cooled structure of the wall of the element of the closed form with a heat-insulating screen with reference to the drawings.
На фиг.1 изображен в аксонометрической проекции общий вид термосиловой охлаждаемой конструкции стенки элемента воздушно-газового тракта цилиндрической формы с вырывом по наружному слою обечайки.Figure 1 shows in axonometric projection a General view of the thermo-force cooled structure of the wall of the element of the air-gas tract of cylindrical shape with a breakout on the outer layer of the shell.
На фиг.2 - общий вид термосиловой охлаждаемой конструкции стенки элемента воздушно-газового тракта прямоугольной формы в аксонометрической проекции с вырывом по наружному слою обечайки.Figure 2 is a General view of a thermosized cooled wall structure of an element of a rectangular air-gas duct in a perspective view with a tear along the outer layer of the shell.
На фиг.3 - сечение А-А фиг.1 и 2.Figure 3 is a section aa of figure 1 and 2.
На фиг.4 - изменение коэффициентов теплопроводности по толщине материалов экрана и обечайки в месте контактного сопряжения отдельного ребра экрана с обечайкой.Figure 4 - change in the coefficients of thermal conductivity across the thickness of the materials of the screen and the shell at the contact interface of a separate edge of the screen with the shell.
Термосиловая охлаждаемая конструкция стенки элемента высокотемпературного воздушно-газового тракта 1, изображенная на фиг.1-3, содержит металлическую обечайку 2 с размещенными в ней каналами 3 хладагента. Обечайка 2 со стороны тракта 1 снабжена контактно сопряженным с ней теплоизоляционным экраном 4. Экран 4 установлен в обечайку 2 по посадке с натягом. Экран 4 со стороны поверхности 5 сопряжения с обечайкой 2 имеет канавки 6, разделенные ребрами 7. Причем экран 4 выполнен из жаростойкого композиционного материала типа «углерод - углерод» или «углерод - карбид кремния» или из металлического материала типа «фехраль».Thermal power cooled wall structure of the element of the high-temperature air-
Величина суммарной площади внешней поверхности 5 ребер 7 экрана 4 изменяется в диапазоне от пяти до восьмидесяти процентов полной площади внутренней поверхности 8 обечайки 2. На внутреннюю поверхность экрана 4, обращенную к воздушно-газовому тракту 1, может быть нанесено высокотемпературное покрытие 9, например, типа двуокиси кремния или двуокиси циркония.The value of the total area of the
Каналы 3 обечайки 2 выполнены по винтовой линии вдоль стенки воздушно-газового тракта 1 с углом подъема винтовой линии в диапазоне от пятнадцати до девяноста градусов. Угол подъема винтовой линии может быть постоянным или переменным по длине тракта 1. Каналы 3 обечайки 2 и канавки 6 экрана 4 выполнены в поперечном сечении продолговатой формы.The
Канавки экрана могут быть расположены относительно тракта различным образом: по винтовой линии (как каналы обечайки), продольно, поперечно. Однако предпочтительно выполнять их винтовыми, ориентируя относительно каналов 3 хладагента удлиненными сторонами друг к другу. В этом варианте предпочтительно, чтобы число ребер 7 экрана 4 было равно числу каналов 3 в обечайке 2 и каждое ребро 7 расположено напротив отдельного канала 3.The grooves of the screen can be located relative to the path in various ways: along a helical line (like channels of a shell), longitudinally, transversely. However, it is preferable to perform them screw, orienting relative to the
Следует отметить, что конструкция стенки, состоящей из металлической обечайки 2 и экрана 4, в поперечном сечении имеет контур замкнутой формы. Обечайка 2 предпочтительно выполнять как минимум из двух слоев 10 и 11, причем каналы 3 технологичнее выполнять как минимум в одном слое. Слои 10 и 11 соединяются в общий узел посредством, например, пайки или сварки, обеспечивая необходимые прочностные характеристики обечайки 2. Экран 4 устанавливается внутрь обечайки 2 по посадке с натягом, например, методом горячего прессования.It should be noted that the design of the wall, consisting of a
Способ использования термосиловой ОК стенки заключается в том, что после подачи хладагента (топлива) в каналы 3, запуска и выхода воздушно-газового тракта 1 на установившийся режим работы обечайка 2 и экран 4 воспринимают теплой поток и силовую нагрузку от давления высокотемпературной среды тракта. Тепловой поток первоначально воспринимается теплоизоляционным экраном 4. От экрана 4 к металлической обечайке 2 тепло передается комбинированным способом. Часть теплового потока передается от экрана 4 посредством излучения внутренних поверхностей канавок 6, обращенных к поверхности 8 обечайки 2 и не контактирующих с ней. Другая часть теплового потока передается к обечайке 2 посредством теплопроводности в местах контактного сопряжения по посадке с натягом поверхности 5 ребер 7 экрана 4 с внутренней поверхностью 8 обечайки 2.The method of using the thermopower OK wall consists in the fact that after the refrigerant (fuel) is supplied to the
Следует отметить, что в местах контакта ребер 7 и обечайки 2 в реальных конструкциях подобного составного типа возникает контактное тепловое сопротивление, которое в общем случае можно учитывать уменьшением теплопроводности (λ) контактного слоя. Без применения специальных мероприятий по уменьшению шероховатостей контактирующих поверхностей теплопроводность контактного слоя может уменьшаться в сто раз и более по сравнению, например, с коэффициентом теплопроводности материала экрана.It should be noted that in the places of contact of the
Приведенная на фиг.4 зависимость изменения коэффициентов теплопроводности в месте контактного сопряжения отдельного ребра 7 с обечайкой 2 по толщине материала экрана 4 и обечайки 2 иллюстрирует отмеченное свойство уменьшения теплопроводности в контактном слое. Этот эффект в ОК, также как и теплоизоляционный экран с излучением, заметно уменьшает количество тепла, поступающего к хладагенту от высокотемпературного потока, и должен учитываться при выборе толщины экрана и коэффициента контакта К(конт).Shown in figure 4, the dependence of changes in thermal conductivity in the place of contact mating of an
Основная часть тепла, поступившего от экрана 4 в обечайку 2, далее передается потоку хладагента, протекающему по каналам 3. Некоторая, значительно меньшая часть тепла излучается с внешней поверхности слоя 10 обечайки 2 наружу. На установившихся режимах работы максимальная температура термосиловой ОК стенки достигает заданного уровня, зависящего от относительного расхода хладагента (топлива), его теплофизических свойств, параметров высокотемпературного газа в тракте 1 и геометрических параметров охлаждаемой конструкции стенки.The main part of the heat received from the
Разработанная термосиловая охлаждаемая конструкция стенки элемента высокотемпературного воздушно-газового тракта и выбор ее рациональных размеров в соответствии с данным изобретением, применение теплоизолирующего экрана из жаростойких материалов с переменным коэффициентом контакта экрана и обечайки позволяет обеспечить эффективное охлаждение, снизить температуру и термические напряжения в элементах конструкции, защитить их от недопустимого перегрева и разрушения, выполнять их тонкостенными, использовать для изготовления уже созданные и доступные конструкционные материалы и технологии.The developed thermo-powered cooled wall structure of the high-temperature air-gas duct element and the choice of its rational dimensions in accordance with this invention, the use of a heat-insulating screen made of heat-resistant materials with a variable contact coefficient of the screen and the shell allows for effective cooling, lower temperature and thermal stresses in the structural elements, to protect them from unacceptable overheating and destruction, perform them thin-walled, use for manufacturing already with Created and accessible structural materials and technologies.
Такая конструкция стенки обеспечит создание легких и надежных машин и аппаратов, обладающих потребной наработкой, во многих отраслях техники.Such a wall design will ensure the creation of light and reliable machines and apparatuses with the required operating time in many branches of technology.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008111228/06A RU2403491C2 (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Thermal power cooled wall construction of high-temperature air-gas path element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008111228/06A RU2403491C2 (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Thermal power cooled wall construction of high-temperature air-gas path element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008111228A RU2008111228A (en) | 2009-10-10 |
| RU2403491C2 true RU2403491C2 (en) | 2010-11-10 |
Family
ID=41260128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008111228/06A RU2403491C2 (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Thermal power cooled wall construction of high-temperature air-gas path element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2403491C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2641651C1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-01-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Cooled wall of tokamak |
| RU2696830C2 (en) * | 2014-06-11 | 2019-08-06 | Ансалдо Энерджиа Свитзерлэнд Аг | Device for wall cooling injection |
| RU2725161C1 (en) * | 2019-11-29 | 2020-06-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Cooled tokamak wall |
| RU2728279C1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-07-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Cooled wall of high-temperature processes reactor |
| CN113389657A (en) * | 2021-07-27 | 2021-09-14 | 中国人民解放军国防科技大学 | High-temperature fluid channel |
-
2008
- 2008-03-26 RU RU2008111228/06A patent/RU2403491C2/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2696830C2 (en) * | 2014-06-11 | 2019-08-06 | Ансалдо Энерджиа Свитзерлэнд Аг | Device for wall cooling injection |
| RU2641651C1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-01-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Cooled wall of tokamak |
| RU2725161C1 (en) * | 2019-11-29 | 2020-06-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Cooled tokamak wall |
| RU2728279C1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-07-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Cooled wall of high-temperature processes reactor |
| CN113389657A (en) * | 2021-07-27 | 2021-09-14 | 中国人民解放军国防科技大学 | High-temperature fluid channel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008111228A (en) | 2009-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1022456B1 (en) | Coating for a liquid-propellant rocket combustion chamber | |
| RU2403491C2 (en) | Thermal power cooled wall construction of high-temperature air-gas path element | |
| US5832719A (en) | Rocket thrust chamber | |
| Shirsat et al. | Performance characteristics of methanol and kerosene fuelled meso-scale heat-recirculating combustors | |
| US20080264035A1 (en) | Coolant flow swirler for a rocket engine | |
| US3353359A (en) | Multislot film cooled pyrolytic graphite rocket nozzle | |
| US3699773A (en) | Fuel cooled fuel injectors | |
| US3354652A (en) | Rocket thrust chamber | |
| Welsh Jr et al. | A comparison of analytical and experimental local heat fluxes in liquid-propellant rocket thrust chambers | |
| Averkov et al. | Investigation of the efficiency of regenerative cooling of the ramjet combustor by gasification products of energy-intensive material | |
| US3451222A (en) | Spray-cooled rocket engine | |
| Arnold et al. | Circumferential film cooling effectiveness in a LOX/H2 subscale combustion chamber | |
| US3126702A (en) | newcomb | |
| Naraghi et al. | Dual regenerative cooling circuits for liquid rocket engines | |
| US3439503A (en) | Rocket engine cooling | |
| Takegoshi et al. | Injectors and combustion performance of rocket thruster for rocket-ramjet combined-cycle engine model | |
| US3383862A (en) | Rocket thrust chamber | |
| RU2774753C1 (en) | Lps chamber with supersonic nozzle from aluminum alloy | |
| RU2806412C2 (en) | Liquid rocket engine | |
| RU2806413C9 (en) | Liquid rocket engine | |
| Uhrig et al. | Towards An All-Composite SCRAMJET Combustor | |
| Lemieux | (Hornung Invited Session) Development of a Reusable Aerospike Nozzle for Hybrid Rocket Motors | |
| US8047000B2 (en) | Gas turbine combustion chamber | |
| RU2799267C1 (en) | Wall of liquid propellant system chamber | |
| Bouquet | Composite technologies development status for scramjet applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20210716 |