RU2445499C1 - Смесительная головка камеры жрд - Google Patents
Смесительная головка камеры жрд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445499C1 RU2445499C1 RU2011110946/06A RU2011110946A RU2445499C1 RU 2445499 C1 RU2445499 C1 RU 2445499C1 RU 2011110946/06 A RU2011110946/06 A RU 2011110946/06A RU 2011110946 A RU2011110946 A RU 2011110946A RU 2445499 C1 RU2445499 C1 RU 2445499C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cavity
- annular
- fuel
- oxidiser
- supply
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), применяемых в ракетной технике, и также может быть использовано в агрегатах промышленной энергетики. Смесительная головка камеры ЖРД содержит корпус, блок подачи окислителя, блок подачи горючего. Форсунки, состоящие из нескольких коаксиально установленных втулок, образующих кольцевые полости для подачи газообразного горючего и жидкого окислителя, установлены в смесительной головке по концентрическим окружностям и соединяют полости блоков с полостью камеры сгорания. На каждой втулке выполнен кольцевой выступ, в котором выполнены перпендикулярные оси смесительного элемента пазы для подачи горючего внутрь каждой кольцевой полости горючего и параллельные пазы для подачи окислителя в каждую кольцевую полость окислителя. Кольцевые полости подачи компонентов топлива со стороны полости камеры сгорания закрыты проставками, в которых выполнены отверстия для подачи компонентов топлива в зону горения, преимущественно полость камеры сгорания. Все втулки со стороны, противоположной зоне горения, установлены вплотную друг к другу, при этом в их торцевых стенках выполнены каналы, соединяющие полость окислителя с кольцевыми полостями окислителя, образованными коаксиально установленными втулками. Изобретение обеспечивает повышение полноты сгорания различных видов топлив при меньшем количестве смесительных элементов на форсуночной головке. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), применяемых в ракетной технике, и также может быть использовано в агрегатах промышленной энергетики.
Известна смесительная головка с соосно-струйными форсунками, в которых две втулки, внешняя и средняя, образуют внешний кольцевой канал газообразного горючего, а средняя с внутренней образуют внутренний кольцевой канал жидкого окислителя (двухполостной смесительный элемент) (US Patent, Now. 11, 1986, 4621492).
Известная конструкция соосно-струйных форсунок обладает существенным недостатком, заключающимся в недостаточном массовом расходе компонентов топлива, приходящемся на одну форсунку.
Этот тип форсунок имеет одну поверхность контакта между внутренней кольцевой струей окислителя и внешней кольцевой струей горючего. Поэтому для обеспечения заданной величины поверхности контакта между окислителем и горючим, при которой достигается высокая полнота сгорания топлива, требуется увеличение количества форсунок.
Известен смесительный элемент для форсуночной головки камеры ЖРД, состоящий из внешней, средней и внутренней втулок, образующих кольцевые полости для подачи газообразного горючего и жидкого окислителя, при этом во внешней втулке со стороны подачи горючего параллельно оси смесительного элемента выполнены кольцевые пазы, разделенные перемычками, в которых перпендикулярно оси выполнены отверстия для подачи окислителя в кольцевой канал, выходящий в камеру сгорания, а во внешней втулке, обращенной к зоне горения, выполнена кольцевая полость горючего, при этом средняя и внутренняя втулки образуют второй дополнительный кольцевой канал подачи горючего в камеру, кроме того, внешняя и средняя втулки со стороны, противоположной зоне горения, установлены вплотную друг к другу (Патент РФ №2265748, MПK: F02K 9/52-прототип).
Указанный смесительный элемент для форсуночной головки камеры ЖРД работает следующим образом.
Окислитель по штуцеру подается в коллектор головки, образованный корпусом и дефлектором. Из коллектора окислитель по пазам, охлаждая огневое днище, поступает в питающую полость, образованную корпусом, дефлектором и внешней втулкой смесительного элемента. Из питающей полости окислитель по отверстиям, просверленным в перемычках втулки, поступает в кольцевую полость форсунки, образованную втулками. Из кольцевого канала, образованного втулками, окислитель поступает в камеру.
Горючее в равных массовых расходах по кольцевым каналам, образованным втулками, внешнему и внутреннему кольцевому каналу, подается с высокой скоростью в камеру. Хорошее качество начального смесеобразования достигается за счет интенсивного разрушения низкоскоростной струи окислителя высокоскоростной струей горючего.
Основными недостатками указанной форсунки является наличие внутренней полости, по которой подается струя горючего. При такой подаче часть горючего высокоскоростной струи не успевает прореагировать с низкоскоростной струей окислителя, что приводит к ухудшению условий смесеобразования и, соответственно, потерям удельного импульса тяги.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение максимально возможной полноты сгорания различных видов топлив при меньшем количестве смесительных элементов на форсуночной головке.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенной смесительной головке камеры ЖРД, содержащей корпус, блок подачи окислителя, блок подачи горючего, форсунки, состоящие из нескольких коаксиально установленных втулок, образующих кольцевые полости для подачи газообразного горючего и жидкого окислителя, установленные в смесительной головке по концентрическим окружностям и соединяющие полости блоков с полостью камеры сгорания, согласно изобретению на каждой втулке выполнен кольцевой выступ, в котором выполнены перпендикулярные оси смесительного элемента пазы для подачи горючего внутрь каждой кольцевой полости горючего и параллельные пазы для подачи окислителя в каждую кольцевую полость окислителя, при этом кольцевые полости подачи компонентов топлива со стороны полости камеры сгорания закрыты проставками, в которых выполнены отверстия для подачи компонентов топлива в зону горения, преимущественно полость камеры сгорания, а все втулки со стороны, противоположной зоне горения, установлены вплотную друг к другу, при этом в их торцевых стенках выполнены каналы, соединяющие полость окислителя с кольцевыми полостями окислителя, образованными коаксиально установленными втулками.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен предложенный смесительный элемент в составе смесительной головки ЖРД, на фиг.2 - выносной элемент в увеличенном масштабе.
Смесительная головка камеры ЖРД содержит несколько коаксиально установленных втулок 1-6, образующих кольцевые полости 7 и 8 для подачи газообразного горючего и жидкого окислителя соответственно. На каждой втулке 1-6 выполнен кольцевой выступ 9-14 соответственно, в котором выполнены перпендикулярные оси смесительного элемента пазы 15 для подачи горючего внутрь каждой кольцевой полости горючего 7 и параллельные пазы 16 для подачи окислителя в каждую кольцевую полость окислителя 8. Внутренние кольцевые полости 8 окислителя со стороны огневого днища соединены каналами 16 и 17 с полостью блока 18 подачи окислителя.
Кольцевые полости горючего 7 соединены каналами 15 с полостью коллектора 19 блока горючего 20.
Кольцевые полости подачи компонентов со стороны полости камеры сгорания закрыты проставками 21-26, в которых выполнены отверстия 27 и 28 для подачи горючего и окислителя соответственно. Все втулки 1-6 со стороны, противоположной зоне горения, установлены вплотную друг к другу.
Предложенная смесительная головка работает следующим образом.
Горючее из полости коллектора 19 блока горючего 20 по перпендикулярным пазам 15, выполненным в кольцевых выступах 9-14, подается внутрь кольцевой полости горючего 7 и через отверстия 27 далее в зону горения, например полость камеры сгорания.
Окислитель из полости блока окислителя 18 по каналам 17 и 16 подается в кольцевую полость окислителя 8 и через отверстия 28 в зону горения, например в полость камеры сгорания.
В камере сгорания компоненты перемешиваются между собой, воспламеняются и сгорают, образуя при этом продукты сгорания, обладающие значительной кинетической энергией. Подача компонентов из мелких отверстий 27 и 28, расположенных в виде концентрических поясов, дает возможность реализовать смесеобразование компонентов топлива при щелевой подаче, когда один слой компонента топлива взаимодействует с другим слоем компонента топлива. Такая подача, в конечном итоге, позволит уменьшить потери, связанные с несовершенством системы смесеобразования, и за счет этого повысить удельный импульс тяги ЖРД.
Использование предложенного технического решения позволит обеспечить максимально возможную полноту сгорания различных видов топлив при меньшем количестве смесительных элементов на форсуночной головке.
Claims (1)
- Смесительная головка камеры ЖРД, содержащая корпус, блок подачи окислителя, блок подачи горючего, форсунки, состоящие из нескольких коаксиально установленных втулок, образующих кольцевые полости для подачи газообразного горючего и жидкого окислителя, установленные в смесительной головке по концентрическим окружностям и соединяющие полости блоков с полостью камеры сгорания, отличающаяся тем, что на каждой втулке выполнен кольцевой выступ, в котором выполнены перпендикулярные оси смесительного элемента пазы для подачи горючего внутрь каждой кольцевой полости горючего и параллельные пазы для подачи окислителя в каждую кольцевую полость окислителя, при этом кольцевые полости подачи компонентов топлива со стороны полости камеры сгорания закрыты проставками, в которых выполнены отверстия для подачи компонентов топлива в зону горения, преимущественно полость камеры сгорания, а все втулки со стороны, противоположной зоне горения, установлены вплотную друг к другу, при этом в их торцевых стенках выполнены каналы, соединяющие полость окислителя с кольцевыми полостями окислителя, образованными коаксиально установленными втулками.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011110946/06A RU2445499C1 (ru) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | Смесительная головка камеры жрд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011110946/06A RU2445499C1 (ru) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | Смесительная головка камеры жрд |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2445499C1 true RU2445499C1 (ru) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011110946/06A RU2445499C1 (ru) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | Смесительная головка камеры жрд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445499C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2543222A1 (fr) * | 1983-03-22 | 1984-09-28 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Tete d'injection pour chambres de combustion de moteurs-fusees a propergol liquide |
US4707982A (en) * | 1981-06-26 | 1987-11-24 | Rockwell International Corporation | Thermal regenerative injector |
RU2170841C1 (ru) * | 1999-11-15 | 2001-07-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева | Смесительная головка камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя |
RU2265748C1 (ru) * | 2004-04-27 | 2005-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр им. М.В. Келдыша" | Смесительный элемент для форсуночной головки камеры жрд |
-
2011
- 2011-03-24 RU RU2011110946/06A patent/RU2445499C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4707982A (en) * | 1981-06-26 | 1987-11-24 | Rockwell International Corporation | Thermal regenerative injector |
FR2543222A1 (fr) * | 1983-03-22 | 1984-09-28 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Tete d'injection pour chambres de combustion de moteurs-fusees a propergol liquide |
RU2170841C1 (ru) * | 1999-11-15 | 2001-07-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева | Смесительная головка камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя |
RU2265748C1 (ru) * | 2004-04-27 | 2005-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр им. М.В. Келдыша" | Смесительный элемент для форсуночной головки камеры жрд |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6244041B1 (en) | Liquid-propellant rocket engine chamber and its casing | |
RU2151343C1 (ru) | Камера сгорания для турбореактивного двигателя | |
US6244040B1 (en) | Gas generator for liquid propellant rockets | |
RU2265748C1 (ru) | Смесительный элемент для форсуночной головки камеры жрд | |
RU2445493C1 (ru) | Смесительная головка камеры жрд | |
RU2522119C2 (ru) | Смесительная головка камеры жрд | |
RU2517940C2 (ru) | Реактивный двигатель, содержащий множество ракетных двигателей | |
RU2445499C1 (ru) | Смесительная головка камеры жрд | |
RU2450155C1 (ru) | Жидкостный ракетный двигатель | |
RU2447312C1 (ru) | Смесительный элемент для форсуночной головки камеры жрд | |
RU2449157C1 (ru) | Смесительный элемент для форсуночной головки камеры жрд | |
RU2606202C2 (ru) | Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя | |
RU2451203C1 (ru) | Камера жидкостного ракетного двигателя | |
RU2448268C1 (ru) | Камера ракетного двигателя малой тяги, работающего на двухкомпонентном несамовоспламеняющемся газообразном топливе | |
CN114483380B (zh) | 一种可多次起动的小型化燃气发生装置 | |
RU2445496C1 (ru) | Жидкостный ракетный двигатель | |
RU2449158C1 (ru) | Камера жидкостного ракетного двигателя | |
RU2587510C1 (ru) | Газогенератор | |
US5528896A (en) | Gas-flow separator for a double dome gas turbine engine combustion chamber | |
RU2684701C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд | |
RU2581308C2 (ru) | Камера жидкостного ракетного двигателя | |
RU2815983C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд | |
RU2671664C1 (ru) | Газогенератор | |
RU2806937C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд | |
RU2760602C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд |