RU2459150C2 - Detonation combustion method of flammable mixtures, and device for its implementation - Google Patents
Detonation combustion method of flammable mixtures, and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459150C2 RU2459150C2 RU2009138620/06A RU2009138620A RU2459150C2 RU 2459150 C2 RU2459150 C2 RU 2459150C2 RU 2009138620/06 A RU2009138620/06 A RU 2009138620/06A RU 2009138620 A RU2009138620 A RU 2009138620A RU 2459150 C2 RU2459150 C2 RU 2459150C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- chamber
- detonation
- combustion
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания различных видов топлив. Оно может найти применение, например, в двигателестроении, на транспорте, в стационарных энергетических установках, в химической промышленности.The invention relates to energy and can be used for burning various types of fuels. It can find application, for example, in engine building, in transport, in stationary power plants, in the chemical industry.
Известны различные способы детонационного сжигания топлива и устройства для их осуществления, например: патент RU №2285143 (2004 г.) [1], патент RU №2330979 (2006 г.) [2], патент US №2005/0284127 (2005 г.) [3], патент RU №93001763 (1995 г.) [4] и другие.There are various methods of detonation combustion of fuel and devices for their implementation, for example: patent RU No. 2285143 (2004) [1], patent RU No. 2330979 (2006) [2], US patent No. 2005/0284127 (2005 ) [3], patent RU No. 93001763 (1995) [4] and others.
В настоящее время возможности сжигания топлива в режиме обычного турбулентного горения себя практически исчерпали, и в ряде случаев переходят к другому режиму сжигания - детонационному. Известны два режима детонационного сжигания: в продольных пульсирующих и вращающихся (спиновых) детонационных волнах, суть которых отображена, например, в патентах [1-4]. Однако предложенные способы детонационного сжигания топлив и устройства обладают рядом недостатков. Одни из них предполагают принудительную струйную подачу окислителя, другие - скоростного напора воздуха в проточных вариантах камеры сгорания [1], а в пульсирующих детонационных двигателях - циклическое (периодическое) инициирование детонации смеси [1, 2, 3, 4] с использованием клапанной системы подачи топливных компонентов [2, 3, 4]. Известно также предварительное образование детонационноспособной смеси перед камерой сгорания, что не приемлемо по требованиям взрывобезопасности, а также установка закручивающих поток топлива лопастей для создания центробежных сил, создающих градиент давления в камере и всасывание топлива в камеру, но представляющих дополнительное гидродинамическое сопротивление.At present, the possibilities of burning fuel in the regime of conventional turbulent combustion have practically exhausted themselves, and in some cases they are switching to another combustion mode - detonation. Two modes of detonation combustion are known: in longitudinal pulsating and rotating (spin) detonation waves, the essence of which is displayed, for example, in patents [1-4]. However, the proposed methods of detonation combustion of fuels and devices have several disadvantages. Some of them require forced jet supply of an oxidizing agent, others - high-speed air pressure in flowing versions of the combustion chamber [1], and in pulsating detonation engines - cyclic (periodic) initiation of detonation of a mixture [1, 2, 3, 4] using a valve supply system fuel components [2, 3, 4]. The preliminary formation of a detonation mixture in front of the combustion chamber is also known, which is not acceptable according to the requirements of explosion safety, as well as the installation of blades swirling the fuel flow to create centrifugal forces that create a pressure gradient in the chamber and suction of fuel into the chamber, but representing additional hydrodynamic resistance.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ, описанный в патенте RU №2003923 (1993 г.) [5], выбранный в качестве прототипа.The closest in technical essence to the claimed method is the method described in patent RU No. 20043923 (1993) [5], selected as a prototype.
Известный способ включает раздельную подачу горючего и окислителя встречными равнораспределенными струями, образующими однородный кольцевой поток горючей смеси, в котором инициируют самоподдерживающуюся непрерывную спиновую (вращающуюся) детонацию, продолжающуюся по мере поступления в камеру компонентов смеси. Однако известный способ сложен, а также недостаточно технологичен и экономичен. Использование форсунок для окислителя требует трудоемких операций по изготовлению, принудительной системы подачи окислителя, а также приводит к высоким гидродинамическим потерям полного давления на отверстиях форсунок.The known method includes the separate supply of fuel and oxidizer with counter-distributed counter-current jets, forming a homogeneous annular flow of the combustible mixture, in which they initiate self-sustaining continuous spin (rotating) detonation, which continues as the components of the mixture enter the chamber. However, the known method is complicated, as well as not technologically advanced and economical. The use of nozzles for the oxidizer requires laborious manufacturing operations, a forced supply system of the oxidizer, and also leads to high hydrodynamic losses of the total pressure at the nozzle openings.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство, описанное в патенте US №2005/0284127 (2005 г.) [6].The closest in technical essence to the claimed device is the device described in US patent No. 2005/0284127 (2005) [6].
Известное устройство содержит кольцевую камеру детонационного сгорания плоскорадиального или конусного исполнения, кольцевой канал для подачи окислителя с завихряющими поток смеси лопатками или центробежным компрессором, форсунки для подачи горючего, воздухозаборник и выходное сопло. В процессе работы воздух подается в воздухозаборник и смешивается с горючим, поступающим через форсунки. Затем через систему направляющих лопаток или центробежным насосом смесь подается в камеру сгорания, где сжигается во вращающейся детонационной волне. Обновление смеси происходит непрерывно за детонационной волной за счет центробежных сил, создаваемых завихренным потоком.The known device comprises an annular detonation combustion chamber of plane radial or conical design, an annular channel for supplying an oxidizing agent with blades or a centrifugal compressor swirling the mixture flow, nozzles for supplying fuel, an air intake and an outlet nozzle. In the process, air is fed into the air intake and mixed with fuel entering through the nozzles. Then, through a system of guide vanes or a centrifugal pump, the mixture is fed into the combustion chamber, where it is burned in a rotating detonation wave. The mixture is updated continuously behind the detonation wave due to centrifugal forces created by the swirling flow.
К недостаткам известного устройства относятся сложность и недостаточная технологичность. При использовании камеры сгорания в проточном варианте система завихряющих лопаток обладает большим гидродинамическим сопротивлением, поэтому неизбежны значительные потери полного давления поступающей в камеру смеси, а также появление вращающего момента, действующего на камеру сгорания. Применение движущихся устройств (центробежного компрессора) и приготовление смеси до ее подачи в камеру сгорания повышают взрывоопасность и снижают надежность всего устройства. Для всасывания смеси за счет центробежных сил, возникающих в потоке смеси, подходит только плоскорадиальная или конусная геометрия камеры с выходом продуктов сгорания в направлении от центра к периферии.The disadvantages of the known devices include complexity and lack of manufacturability. When using a combustion chamber in a flow-through version, the system of swirl blades has a large hydrodynamic resistance, therefore, significant losses of the total pressure of the mixture entering the chamber are inevitable, as well as the appearance of torque acting on the combustion chamber. The use of moving devices (centrifugal compressor) and the preparation of the mixture before it is fed into the combustion chamber increase the explosiveness and reduce the reliability of the entire device. For the absorption of the mixture due to the centrifugal forces arising in the flow of the mixture, only the plane radial or conical geometry of the chamber is suitable with the exit of combustion products in the direction from the center to the periphery.
Таким образом, недостатками известных способа и устройства являются сложность и недостаточная технологичность.Thus, the disadvantages of the known method and device are the complexity and lack of manufacturability.
Задачей, на решение которой направлены заявляемые изобретения, является упрощение способа и устройства и повышение их технологичности.The task to which the claimed invention is directed is to simplify the method and device and increase their manufacturability.
Для решения поставленной задачи сущность заявляемого изобретения состоит в том, что, в отличие от известного способа детонационного сжигания, включающего подачу горючего в камеру сгорания, а также принудительную подачу окислителя в камеру сгорания через мелкие отверстия форсунки, инициирование самоподдерживающейся непрерывной спиновой (вращающейся) детонации, продолжающейся по мере поступления в камеру компонентов смеси, согласно изобретению в камеру сгорания через форсунки подают горючее, а окислитель подают в камеру сгорания сплошным потоком через щель в режиме эжекции, для чего эжектируют окислитель, например воздух, из окружающей среды. При этом производят турбулизацию и смешение горючего и окислителя непосредственно в камере сгорания. При этом всасывание окислителя в камеру сгорания осуществляют из окружающей среды в волне разрежения, примыкающей к детонационному фронту (в режиме автоколебаний).To solve this problem, the essence of the claimed invention is that, in contrast to the known method of detonation combustion, which includes supplying fuel to the combustion chamber, as well as forcing the oxidizer into the combustion chamber through the small nozzle openings, initiating self-sustaining continuous spin (rotating) detonation, continuing as the components of the mixture enter the chamber, according to the invention, fuel is fed into the combustion chamber through nozzles, and the oxidizer is fed into the combustion chamber all the time nym flow through the slit in the ejection mode, which eject oxidant, such as air, from the environment. In this case, turbulization and mixing of fuel and oxidizer are carried out directly in the combustion chamber. In this case, the oxidizer is sucked into the combustion chamber from the environment in a rarefaction wave adjacent to the detonation front (in the mode of self-oscillations).
При этом в качестве окислителя могут быть использованы, например кислород, воздух, их смеси и другие окислители, а горючее - в газообразном, жидком или твердом (мелкодисперсном) состоянии.In this case, for example, oxygen, air, their mixtures and other oxidizing agents can be used as an oxidizing agent, and fuel - in a gaseous, liquid or solid (finely dispersed) state.
Кроме того, горючее в камеру подают равномерно по окружности камеры сгорания, под углом к потоку окислителя (в направлении выходу из камеры).In addition, fuel is supplied into the chamber uniformly around the circumference of the combustion chamber, at an angle to the oxidizer flow (in the direction of exit from the chamber).
Разновидностью реализации заявляемого технического решения является способ, при котором окислитель подают в камеру сгорания через форсунки, а горючее подают в камеру сгорания через щель сплошным потоком в режиме эжекции, для чего эжектируют горючее из окружающей среды, при этом производят турбулизацию и смешение окислителя и горючего непосредственно в камере сгорания. При этом всасывание горючего в камеру сгорания осуществляют из окружающей среды в волне разрежения, примыкающей к детонационному фронту (в режиме автоколебаний). При этом окислитель подают в камеру сгорания равномерно по окружности камеры сгорания под углом к сплошному потоку горючего (в направлении выхода из камеры).A variation of the implementation of the claimed technical solution is a method in which the oxidizer is fed into the combustion chamber through nozzles, and the fuel is fed into the combustion chamber through the slot in a continuous stream in the ejection mode, for which fuel is ejected from the environment, while the oxidizer and the fuel are turbulized and mixed directly in the combustion chamber. In this case, the fuel is sucked into the combustion chamber from the environment in a rarefaction wave adjacent to the detonation front (in the self-oscillation mode). In this case, the oxidizing agent is fed into the combustion chamber uniformly around the circumference of the combustion chamber at an angle to the continuous flow of fuel (in the direction of exit from the chamber).
Таким образом, сущность заявляемого способа состоит в том, что, в отличие от известного способа детонационного сжигания, согласно изобретению, в камеру сгорания подают один из реагентов (составляющих) горючей смеси (горючее или окислитель) через форсунки, а другой реагент (соответственно окислитель или горючее) подают сплошным потоком через щель в режиме эжекции, для чего в камере сгорания организуют (реализуют, создают) детонационную волну, в волне разрежения которой эжектируют (всасывают, подают) второй реагент в камеру из окружающего пространства. При этом смешение реагентов (горючего и окислителя) производят непосредственно в камере сгорания. При этом всасывание второго реагента в камеру сгорания осуществляют из окружающей среды в волне разрежения, примыкающей к детонационному фронту (в режиме автоколебаний). При этом реагент, подаваемый из форсунок в камеру сгорания, подают равномерно по окружности камеры сгорания под углом к сплошному потоку другого реагента, подаваемого через щель в направлении выхода из камеры.Thus, the essence of the proposed method is that, in contrast to the known method of detonation combustion, according to the invention, one of the reagents (components) of the combustible mixture (fuel or oxidizer) is fed into the combustion chamber through nozzles, and the other reagent (respectively, an oxidizer or fuel) is fed in a continuous stream through the slot in the ejection mode, for which a detonation wave is organized (realized, created) in the combustion chamber, in the rarefaction wave of which the second reagent is ejected (sucked, fed) into the chamber from the surrounding space. In this case, the mixing of reagents (fuel and oxidizing agent) is carried out directly in the combustion chamber. In this case, the second reagent is sucked into the combustion chamber from the environment in a rarefaction wave adjacent to the detonation front (in the self-oscillation mode). In this case, the reagent supplied from the nozzles to the combustion chamber is supplied uniformly around the circumference of the combustion chamber at an angle to the continuous flow of another reagent supplied through the slot in the direction of exit from the chamber.
Также для решения поставленной задачи заявляемый способ осуществляют в устройстве для детонационного сжигания горючих смесей, содержащем кольцевую камеру сгорания, систему смешения реагентов (горючего с окислителем), размещенную в начале камеры сгорания, систему подачи, включающую кольцевую форсунку с равномерно расположенными по окружности стенки камеры сгорания отверстиями, входное отверстие и выходное отверстие для продуктов горения, источник зажигания, при этом камера сгорания снабжена средством, обеспечивающим турбулизацию потока. Согласно изобретению камера сгорания выполнена расширяющейся от входа к выходу, на переднем конце камеры сгорания имеется кольцевая щель, через которую в режиме эжекции подают один из реагентов горючей смеси (горючее или окислитель), напротив щели расположена кольцевая форсунка, которая является средством турбулизации потока, при этом отверстия форсунки направлены под углом к потоку реагента, подаваемого через щель, в направлении выходного отверстия».Also, to solve the problem, the inventive method is carried out in a device for the detonation burning of combustible mixtures containing an annular combustion chamber, a system for mixing reagents (fuel with an oxidizing agent) located at the beginning of the combustion chamber, a supply system comprising an annular nozzle with the combustion chamber evenly spaced around the circumference openings, an inlet and an outlet for combustion products, an ignition source, while the combustion chamber is provided with means for turbulence along time. According to the invention, the combustion chamber is made expanding from entrance to exit, at the front end of the combustion chamber there is an annular gap through which, in the ejection mode, one of the reactants of the combustible mixture (fuel or oxidizing agent) is supplied, an annular nozzle is located opposite the slot, which is a means of turbulent flow, "the nozzle openings are directed at an angle to the reagent flow supplied through the slot in the direction of the outlet."
Кроме того, кольцевой канал камеры сгорания образован, например, наружной цилиндрической стенкой, а внутренняя стенка выполнена конической или в комбинации с цилиндрической, при этом кольцевой канал камеры профилирован и имеет расширение к выходу камеры сгорания.In addition, the annular channel of the combustion chamber is formed, for example, by an outer cylindrical wall, and the inner wall is conical or in combination with a cylindrical one, while the annular channel of the chamber is profiled and has an extension to the exit of the combustion chamber.
Кольцевой канал камеры сгорания образован одной цилиндрической и двумя плоскими или коническими радиальными стенками с одинаковым или переменным расстоянием между ними, при этом одна или обе радиальные или конические стенки камеры имеют в центре входное отверстие, а на периферии камера открыта для выхода продуктов детонации.The annular channel of the combustion chamber is formed by one cylindrical and two flat or conical radial walls with the same or variable distance between them, while one or both radial or conical walls of the chamber have an inlet in the center, and on the periphery the chamber is open for detonation products to exit.
Устройство выполнено в виде сборки кольцевых цилиндрических, плоских или конических камер сгорания с индивидуальным или общим входом для реагентов.The device is made in the form of an assembly of annular cylindrical, flat or conical combustion chambers with an individual or common input for reagents.
Именно заявляемые конструктивные отличия, признаки устройства для детонационного сжигания горючих смесей позволяют реализовать заявляемый способ, тем самым обеспечивая достижение поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о том, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.It is the claimed design differences, the characteristics of the device for the detonation burning of combustible mixtures that allow us to implement the claimed method, thereby ensuring the achievement of the task, which allows us to conclude that the claimed invention are interconnected by a single inventive concept.
Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в упрощении способа и устройства и повышении их технологичности. Становится возможным осуществление детонационного сжигания топливных смесей (в том числе и топливно-воздушных) при отсутствии системы принудительной подачи окислителя за счет его всасывания (эжекции) в камеру сгорания в волне разрежения, примыкающей к детонационному фронту. При этом устройство может работать как в непрерывном спиновом режиме, так и циклическом с продольными волнами и не требует дополнительных устройств (например, клапанной системы).The technical result that can be obtained by using the invention is to simplify the method and device and increase their manufacturability. It becomes possible to carry out detonation combustion of fuel mixtures (including fuel-air) in the absence of a forced oxidant supply system due to its absorption (ejection) into the combustion chamber in a rarefaction wave adjacent to the detonation front. Moreover, the device can operate both in continuous spin mode and in cyclic mode with longitudinal waves and does not require additional devices (for example, a valve system).
Кроме того, повышается экономичность камеры сгорания и надежность ее работы, а также улучшаются условия труда и техники безопасности.In addition, the efficiency of the combustion chamber and the reliability of its operation are increased, and working conditions and safety precautions are also improved.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 приведена схема устройства для детонационного сжигания горючих смесей в режиме эжекции одного из реагентов (первый вариант);Figure 1 shows a diagram of a device for the detonation combustion of combustible mixtures in the ejection mode of one of the reagents (first option);
на фиг.2 показана реализация конкретного случая, когда горючее подается через форсунки, а окислитель - сплошным потоком через щель;figure 2 shows the implementation of a specific case when the fuel is supplied through the nozzles, and the oxidizer is a continuous stream through the gap;
на фиг.3 приведена схема устройства для детонационного сжигания горючих смесей (второй вариант);figure 3 shows a diagram of a device for the detonation combustion of combustible mixtures (second option);
на фиг.4 показана сборка кольцевых камер сгорания по первому варианту (фиг.1);figure 4 shows the assembly of the annular combustion chambers according to the first embodiment (figure 1);
на фиг.5 показана сборка кольцевых камер сгорания по второму варианту (фиг.3).figure 5 shows the assembly of the annular combustion chambers according to the second embodiment (figure 3).
Устройство включает корпус камеры сгорания 1, образованный стенками: наружной цилиндрической 2 и внутренней 3, представляющей собой конус или комбинацию конуса и цилиндра. На переднем конце камеры имеется кольцевая щель 4, через которую поступает окислитель из окружающего пространства 5, а напротив нее - кольцевая форсунка для подачи горючего 6 с равномерно расположенными по окружности стенки камеры 2 отверстиями и направленными под углом к направлению подачи окислителя.The device includes a housing of the
Устройство работает следующим образом. При подаче горючего из форсунки 6 в камеру 1 вблизи щели 4 образуется пониженное по сравнению с окружающим давление, в результате начинается предварительное всасывание (эжекция) окислителя в камеру 1 и образование горючей смеси. После инициирования (электрического разряда, пережигания проволочки или другого теплового импульса) смесь поджигается. Образующаяся в продуктах горения высокочастотная тангенциальная или продольная неустойчивость через несколько миллисекунд развивается во вращающиеся (спиновые) или пульсирующие в продольном направлении детонационные волны. При этом расход всасываемого (эжектируемого) окислителя через щель 4 значительно возрастает ввиду повышенного градиента давления в волне разрежения за детонационной волной. Таким образом, детонационная волна сама себе создает условия для существования без всяких дополнительных воздействий (принудительной системы подачи, например). Иными словами, детонационная волна играет роль насоса, а волна разрежения - всасывающего поршня. Детонация осуществляется непрерывно до тех пор, пока подается горючее в условиях расположения камеры в безграничном объеме окислителя.The device operates as follows. When fuel is injected from the nozzle 6 into the
Работа описанного устройства может быть проиллюстрирована следующими примерами.The operation of the described device can be illustrated by the following examples.
Пример 1. d1=100 мм, Δ=5 мм, δ=1.75 мм, α=17° окислитель - кислород, горючее - водород. Образующаяся в камере смесь сжигается в одной непрерывно вращающейся (спиновой) детонационной волне, движущейся со скоростью D=(2.2-1.5) км/с.Example 1. d 1 = 100 mm, Δ = 5 mm, δ = 1.75 mm, α = 17 °, the oxidizing agent is oxygen, and the fuel is hydrogen. The mixture formed in the chamber is burned in one continuously rotating (spin) detonation wave, moving at a speed of D = (2.2-1.5) km / s.
Пример 2. d1=100 мм, Δ=5 мм, δ=1.75 мм, α=17° окислитель - кислород, горючее - ацетилен. Образующаяся в камере смесь сжигается в одной непрерывно вращающейся (спиновой) детонационной волне, движущейся со скоростью D=(1.5-1.2) км/с.Example 2. d 1 = 100 mm, Δ = 5 mm, δ = 1.75 mm, α = 17 ° oxidizer - oxygen, fuel - acetylene. The mixture formed in the chamber is burned in one continuously rotating (spin) detonation wave, moving at a speed of D = (1.5-1.2) km / s.
Пример 3. d1=100 мм, Δ=5 мм, δ=1.75 мм, α=17°° окислитель - кислород, горючее - ацетилен. При пониженных расходах ацетилена образующаяся в камере смесь сжигается в пульсирующей с частотой 2.5 кГц продольной детонационной волне.Example 3. d 1 = 100 mm, Δ = 5 mm, δ = 1.75 mm, α = 17 °° the oxidizing agent is oxygen, the fuel is acetylene. At reduced acetylene consumption, the mixture formed in the chamber is burned in a longitudinal detonation wave pulsating with a frequency of 2.5 kHz.
Пример 4. d1=306 мм, Δ=23 мм, δ=10 мм, α=30° окислитель - воздух, горючее - водород. Образующаяся в камере смесь сжигается в одной непрерывно вращающейся (спиновой) детонационной волне, движущейся со скоростью D=(1.34-1.3) км/с.Example 4. d 1 = 306 mm, Δ = 23 mm, δ = 10 mm, α = 30 ° oxidizer - air, fuel - hydrogen. The mixture formed in the chamber is burned in one continuously rotating (spin) detonation wave, moving at a speed of D = (1.34-1.3) km / s.
Пример 5. d1=306 мм, Δ=23 мм, δ=10 мм, α=30° окислитель - воздух, горючее - водород. При пониженных расходах водорода образующаяся в камере смесь сжигается в пульсирующей с частотой 1.3 кГц продольной детонационной волне.Example 5. d 1 = 306 mm, Δ = 23 mm, δ = 10 mm, α = 30 ° oxidizer - air, fuel - hydrogen. At reduced hydrogen consumption, the mixture formed in the chamber is burned in a longitudinal detonation wave pulsating at a frequency of 1.3 kHz.
Возможно использование заявляемого устройства в среде горючего, при этом окислитель будет подаваться через форсунки, а горючее - через щель сплошным потоком в режиме эжекции. Детонационный режим при этом реализуется аналогично изложенному выше.It is possible to use the inventive device in a fuel medium, while the oxidizing agent will be supplied through nozzles, and the fuel through a slit in a continuous flow in the ejection mode. In this case, the detonation regime is implemented similarly to the above.
Применение заявляемого способа, основанного на организации особого вида подачи (эжекции), реагентов, (например окислителя или горючего), позволит значительно упростить способ детонационного сжигания топлива и устройство для его реализации и повысит их технологичность.The use of the proposed method, based on the organization of a special type of supply (ejection), reagents (for example, an oxidizing agent or fuel), will significantly simplify the method of detonation combustion of fuel and a device for its implementation and increase their manufacturability.
Изобретение применимо для камер сгорания различного назначения: двигателей аэрокосмических аппаратов, двигателей на транспорте, стационарных энергетических установок, МГД-генераторов, а также химических реакторов и других устройств.The invention is applicable to combustion chambers for various purposes: engines of aerospace vehicles, engines in transport, stationary power plants, MHD generators, as well as chemical reactors and other devices.
При этом расширяются функциональные возможности способа и устройства. В частности, появляется возможность движения от нулевой скорости летательного аппарата, снабженного данным устройством. Сила тяги будет возрастать с набором скорости за счет повышения расхода воздуха. В стационарных энергетических установках и химических реакторах в ряде случаев устраняется система принудительной подачи одного из реагирующих компонентов. Возможно применение достаточно широкого класса горючих: газообразных, жидких и твердых мелкодисперсных, образующих топливо при смешивании с газообразным окислителем. Появляется возможность использования камер сгорания различной геометрии, наиболее подходящей к конкретным условиям сжигания топлив.This extends the functionality of the method and device. In particular, it becomes possible to move from zero speed to an aircraft equipped with this device. Traction will increase with a set of speeds due to increased air flow. In stationary power plants and chemical reactors, in some cases, the system of forced supply of one of the reacting components is eliminated. It is possible to use a fairly wide class of combustibles: gaseous, liquid, and finely dispersed, forming fuel when mixed with a gaseous oxidizing agent. It becomes possible to use combustion chambers of various geometries that are most suitable for specific conditions of fuel combustion.
Список литературыBibliography
1. Иванов М.С., Кудрявцев A.M., Троцюк А.В, Фомин В.М. Способ организации детонационного режима горения в камере сгорания сверхзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Патент RU №2285143 (2004 г.).1. Ivanov M.S., Kudryavtsev A.M., Trotsyuk A.V., Fomin V.M. The method of organizing the detonation mode of combustion in the combustion chamber of a supersonic ramjet engine. Patent RU No. 2285143 (2004).
2. Ульяницкий В.Ю., Штерцер А.А., Злобин С.Б, Кирякин А.Л. Способ получения тяги. Патент RU №2330979 (2006 г.)2. Ulyanitsky V.Yu., Sterzer A.A., Zlobin S.B., Kiryakin A.L. A method of obtaining traction. Patent RU No. 2330979 (2006)
3. Васильев К.А. Способ сжигания топлива в камере сгорания. Патент RU №93001763 (1995 г.).3. Vasiliev K.A. A method of burning fuel in a combustion chamber. Patent RU No. 93001763 (1995).
4. Daniau Е. Двигатель с пульсирующей детонацией. Патент RU №22944446 (2004 г.), патент FR №2004/001313 (16.12.2004).4. Daniau E. Engine with pulsating detonation. Patent RU No. 22944446 (2004), patent FR No. 2004/001313 (16.12.2004).
5. Быковский Ф.А., Войцеховский Б.В., Митрофанов. Способ сжигания топлива. Патент RU №2003923 (1993 г.).5. Bykovsky F.A., Wojciechowski B.V., Mitrofanov. The method of burning fuel. Patent RU No. 20043923 (1993).
6. Akihiro Tobita (JP), Toshitaka Fujiwara (JP), Piotr Wolanski, Warshaw (PL). Detonation engine and flying object provided therewith. United States, Patent №US 2005/0284127, 2005.6. Akihiro Tobita (JP), Toshitaka Fujiwara (JP), Piotr Wolanski, Warshaw (PL). Detonation engine and flying object provided therewith. United States, Patent No.US 2005/0284127, 2005.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009138620/06A RU2459150C2 (en) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | Detonation combustion method of flammable mixtures, and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009138620/06A RU2459150C2 (en) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | Detonation combustion method of flammable mixtures, and device for its implementation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009138620A RU2009138620A (en) | 2011-03-27 |
| RU2459150C2 true RU2459150C2 (en) | 2012-08-20 |
Family
ID=44052670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009138620/06A RU2459150C2 (en) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | Detonation combustion method of flammable mixtures, and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2459150C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526613C1 (en) * | 2013-02-27 | 2014-08-27 | Государственное Научное Учреждение "Институт Тепло- И Массообмена Имени А.В. Лыкова Национальной Академии Наук Беларуси" | Pulse detonation plant to create traction power |
| WO2016018172A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Еадс Русский Технологический Офис Ск" | Method for burning fuel and detonation apparatus for carrying out same |
| WO2016018171A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Еадс Русский Технологический Офис Ск" | Method for the detonation combustion of fuel mixtures and apparatus for carrying out same |
| RU2620736C1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-05-29 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Method of organising working process in turbojet engine with continuously-detonating combustion chamber and device for its implementation |
| RU2825585C1 (en) * | 2023-07-09 | 2024-08-27 | Василий Александрович Казаковцев | Method of firing shot from ballistic installation with high-frequency resonator |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2975468B1 (en) * | 2011-05-16 | 2016-01-01 | Mbda France | CONTINUOUS DETONATING WAVE MOTOR AND FLYWHEEL EQUIPPED WITH SUCH A MOTOR |
| FR2975439B1 (en) * | 2011-05-16 | 2013-07-05 | Mbda France | STATOREACTOR WITH DETONATION CHAMBER, FLYING DEVICE COMPRISING SUCH STATOREACTOR |
| FR2975434B1 (en) * | 2011-05-16 | 2015-08-14 | Mbda France | TURBOMACHINE WITH DETONATION CHAMBER AND FLYWHEEL EQUIPPED WITH SUCH A TURBOMACHINE |
| CN114893324A (en) * | 2022-06-08 | 2022-08-12 | 西北工业大学 | Double-component fuel injector for realizing two-phase rotary detonation initiation |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2003923C1 (en) * | 1990-08-06 | 1993-11-30 | Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева СО РАН | Method of burning fuel |
| JP2004353957A (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Tetsuto Tamura | Detonation wave generator |
| RU2260747C2 (en) * | 2003-11-18 | 2005-09-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Combustion chamber of gas-turbine plant |
| RU2269022C2 (en) * | 2004-03-11 | 2006-01-27 | Институт прикладной механики Российской Академии Наук (ИПРИМ РАН) | Aircraft ramjet engine |
| RU2333423C2 (en) * | 2006-08-04 | 2008-09-10 | ИНСТИТУТ ГИДРОДИНАМИКИ им. М.А. Лаврентьева СО РАН (ИГиЛ СО РАН) | Method of initiation of detonation in inflammable mixtures and device for its realisation |
-
2009
- 2009-09-25 RU RU2009138620/06A patent/RU2459150C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2003923C1 (en) * | 1990-08-06 | 1993-11-30 | Институт гидродинамики им.М.А.Лаврентьева СО РАН | Method of burning fuel |
| JP2004353957A (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Tetsuto Tamura | Detonation wave generator |
| RU2260747C2 (en) * | 2003-11-18 | 2005-09-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Combustion chamber of gas-turbine plant |
| RU2269022C2 (en) * | 2004-03-11 | 2006-01-27 | Институт прикладной механики Российской Академии Наук (ИПРИМ РАН) | Aircraft ramjet engine |
| RU2333423C2 (en) * | 2006-08-04 | 2008-09-10 | ИНСТИТУТ ГИДРОДИНАМИКИ им. М.А. Лаврентьева СО РАН (ИГиЛ СО РАН) | Method of initiation of detonation in inflammable mixtures and device for its realisation |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526613C1 (en) * | 2013-02-27 | 2014-08-27 | Государственное Научное Учреждение "Институт Тепло- И Массообмена Имени А.В. Лыкова Национальной Академии Наук Беларуси" | Pulse detonation plant to create traction power |
| WO2016018172A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Еадс Русский Технологический Офис Ск" | Method for burning fuel and detonation apparatus for carrying out same |
| WO2016018171A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Еадс Русский Технологический Офис Ск" | Method for the detonation combustion of fuel mixtures and apparatus for carrying out same |
| RU2595005C2 (en) * | 2014-08-01 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук | Method of fuel combustion and detonation device for its implementation |
| RU2595004C2 (en) * | 2014-08-01 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук | Method for detonation combustion of fuel mixtures and device for its implementation |
| RU2595005C9 (en) * | 2014-08-01 | 2017-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук | Method of fuel combustion and detonation device for its implementation |
| RU2595004C9 (en) * | 2014-08-01 | 2017-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук | Method for detonation combustion of fuel mixtures and device for its implementation |
| EP3176507A4 (en) * | 2014-08-01 | 2018-04-11 | Airbus Group Innovations Sk LLC | Method for the detonation combustion of fuel mixtures and apparatus for carrying out same |
| EP3176506A4 (en) * | 2014-08-01 | 2018-04-11 | Airbus Group Innovations Sk LLC | Method for burning fuel and detonation apparatus for carrying out same |
| RU2620736C1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-05-29 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Method of organising working process in turbojet engine with continuously-detonating combustion chamber and device for its implementation |
| RU2825585C1 (en) * | 2023-07-09 | 2024-08-27 | Василий Александрович Казаковцев | Method of firing shot from ballistic installation with high-frequency resonator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009138620A (en) | 2011-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2459150C2 (en) | Detonation combustion method of flammable mixtures, and device for its implementation | |
| US10060618B2 (en) | Pressure-gain combustion apparatus and method | |
| US8544280B2 (en) | Continuous detonation wave engine with quenching structure | |
| US8161725B2 (en) | Compact cyclone combustion torch igniter | |
| US8539752B2 (en) | Integrated deflagration-to-detonation obstacles and cooling fluid flow | |
| US7669406B2 (en) | Compact, low pressure-drop shock-driven combustor and rocket booster, pulse detonation based supersonic propulsion system employing the same | |
| RU2357093C2 (en) | Double-stage pulsating detonation device | |
| US8650856B2 (en) | Fluidic deflagration-to-detonation initiation obstacles | |
| RU2324836C1 (en) | Mixer head of rocket liquid propellant system | |
| CN109028148A (en) | Rotation detonating combustion device with fluid diode structure | |
| CN110718843B (en) | Air-breathing type continuous rotation detonation combustion driven premixing type carbon dioxide pneumatic laser | |
| US20190017437A1 (en) | Continuous detonation gas turbine engine | |
| US20120167550A1 (en) | Thrust augmented gas turbine engine | |
| RU2595005C2 (en) | Method of fuel combustion and detonation device for its implementation | |
| EP3176506A1 (en) | Method for burning fuel and detonation apparatus for carrying out same | |
| RU2291976C1 (en) | Mixing head of chamber of liquid rocket engine | |
| CN117128107A (en) | Dual-mode knocking thrust chamber | |
| US20220252004A1 (en) | Radial pre-detonator | |
| CN220453713U (en) | Powder spraying mechanism and rotary detonation engine | |
| RU2624682C1 (en) | Annular combustion chamber of gas turbine engine and method of working process implementation | |
| CN220453715U (en) | Injection structure, combustion system and rotary detonation engine | |
| US12078357B2 (en) | Rotating detonation-enabled augmentor systems | |
| US20240229948A9 (en) | Anti-back-transfer intake structure for rotating detonation combustion chamber | |
| CN117053235A (en) | Combustion chamber device and rotary detonation engine | |
| RU2099550C1 (en) | Method and device for initiating ignition and intensifying combustion of fuel-air mixtures in internal combustion engines |