RU2490491C1 - Device for pulse ignition of combustible mixture - Google Patents
Device for pulse ignition of combustible mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490491C1 RU2490491C1 RU2012111224/06A RU2012111224A RU2490491C1 RU 2490491 C1 RU2490491 C1 RU 2490491C1 RU 2012111224/06 A RU2012111224/06 A RU 2012111224/06A RU 2012111224 A RU2012111224 A RU 2012111224A RU 2490491 C1 RU2490491 C1 RU 2490491C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ignition
- combustion chamber
- fuel
- nozzle
- channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к проточным устройствам для импульсного зажигания высокоскоростных потоков гомогенных и гетерогенных горючих смесей в различных энергетических установках, прежде всего в импульсно-детонационных технологических устройствах и в импульсно-детонационных двигателях летательных аппаратов.The invention relates to flowing devices for pulsed ignition of high-speed flows of homogeneous and heterogeneous combustible mixtures in various power plants, primarily in pulse-detonation technological devices and in pulse-detonation engines of aircraft.
Главной проблемой при разработке любых систем принудительного зажигания топливных смесей является повышение надежности воспламенения без существенного повышения затрат энергии на процесс зажигания. При импульсном зажигании скоростных потоков горючей смеси не менее важным является повышение концентрации энергии в зажигающем импульсе и увеличение его мощности.The main problem in the development of any forced ignition systems for fuel mixtures is to increase the reliability of ignition without significantly increasing the energy costs of the ignition process. When pulse ignition of high-speed flows of a combustible mixture is equally important is to increase the energy concentration in the ignition pulse and increase its power.
Известные устройства для зажигания топливных смесей различаются видом воспламеняющих физических средств. Например, горючую смесь поджигают воздействием энергетического импульса лазерного излучения (RU 2309288, F02P 23/04, 27.10.2007; RU 2065990, F02P 23/04, 1994); используют для воспламенения смесей микроволновый СВЧ-разряд (RU 2346418, H05H 1/46, H05H 7/18, 10.02.2009; RU 2266629, H05H 1/46, 20.12.2005). Известны способы воспламенения, основанные на газодинамическом принципе зажигания топлива - реакция горения инициируется нагревом топливной смеси на поверхности полого газодинамического резонатора, разогрев которого осуществляется за счет собственной внутренней энергии сжатого газа при возбуждении акустических колебаний (RU 2334916, F23Q 13/00, 27.09.2008; RU 2319076, F23Q 13/00, F23D 13/00, 10.03.2008; RU 2175743, F23Q 13/00, 10.11.2001). Для разжигания топлива с плохой воспламеняемостью используют воздушные плазмотроны (RU 2300053, F23Q 9/00, 27.05.2007).Known devices for igniting fuel mixtures differ in the form of flammable physical means. For example, a combustible mixture is ignited by the action of an energy pulse of laser radiation (RU 2309288, F02P 23/04, 10.27.2007; RU 2065990, F02P 23/04, 1994); use microwave microwave discharge to ignite mixtures (RU 2346418, H05H 1/46,
Наиболее распространенными являются электрозапальные факельные устройства, использующие для создания факела, обеспечивающего воспламенение основных расходов топлива, простое по исполнению искровое зажигание.The most common are electrozapalny flare devices that use spark ignition, simple in design, to create a torch that provides ignition of the main fuel consumption.
Известно устройство для зажигания газовой топливной смеси (водород/кислород), содержащее смесительную головку и камеру, где формируется запальный факел. В смесительной головке установлена электросвеча зажигания. Камера заканчивается коническим соплом. Конструкция данного запального устройства позволяет формировать устойчивый факел с практически равномерным распределением температур в поперечном сечении и обеспечивает его надежную воспламеняющую способность (RU 2084767, F23Q 3/00, 20.07.1997; RU 2374560, F23Q 9/00, 27.11.2009). Недостатками данного известного устройства для зажигания горючей смеси являются сложность конструкции и непригодность для работы на жидком топливе, что существенно ограничивает область его применения.A device for igniting a gas fuel mixture (hydrogen / oxygen) containing a mixing head and a chamber where an ignition torch is formed is known. An electric spark plug is installed in the mixing head. The chamber ends with a conical nozzle. The design of this ignition device makes it possible to form a stable flame with an almost uniform distribution of temperatures in the cross section and ensures its reliable flammability (RU 2084767, F23Q 3/00, 07/20/1997; RU 2374560,
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является пусковой факельный воспламенитель, предназначенный для зажигания топлива в камере сгорания газотурбинных двигателей самолетов, описанный в патенте RU 2269019, F02C 7/266, 20.03.2006 (прототип). Воспламенитель-прототип содержит корпус с расположенной в нем камерой сгорания. В корпусе установлены топливная форсунка, свеча зажигания и пламеперебрасывающее устройство. Воздух в камеру сгорания подается через каналы вдоль ее стенки в направлении к топливной форсунке и дополнительно через воздушную струйную форсунку под сверхкритическим перепадом давления в направлении пламеперебрасывающего устройства. Воспламенитель-прототип не содержит специальных устройств для стабилизации фронта пламени, и без осуществления аэродинамической стабилизации пламени путем подачи воздушной струи под сверхкритическим перепадом давления невозможно устранить длительные срывы факела пламени. Благодаря включению в конструкцию устройства-прототипа воздушной струйной форсунки и высокой частоте искрообразования (включения свечи) (fи), достигающей 10-30 Гц, удается повысить устойчивость факела пламени, пульсирующего с частотой, примерно равной частоте зажигания.Closest to the proposed invention in technical essence is a starting flare igniter designed to ignite fuel in the combustion chamber of gas turbine aircraft engines, described in patent RU 2269019, F02C 7/266, 03.20.2006 (prototype). The prototype igniter comprises a housing with a combustion chamber located therein. A fuel nozzle, spark plug and flame retardant device are installed in the housing. Air is supplied to the combustion chamber through channels along its wall in the direction of the fuel nozzle and additionally through an air jet nozzle under a supercritical pressure drop in the direction of the flame retardant device. The prototype igniter does not contain special devices for stabilizing the flame front, and without aerodynamic stabilization of the flame by supplying an air stream under a supercritical pressure drop, it is impossible to eliminate long flame torch failures. Due to the inclusion in the design of the prototype device of an air jet nozzle and a high frequency of sparking (switching on a candle) (f and ), reaching 10-30 Hz, it is possible to increase the stability of the flame flame pulsating with a frequency approximately equal to the ignition frequency.
Однако устройство-прототип недостаточно надежно, так как его конструкция не обеспечивает эффективного перемешивания топливно-воздушной смеси (ТВС), что приводит к неоднородности ТВС в камере сгорания воспламенителя и малому количеству паров горючего в ТВС в окрестности источника зажигания (свечи) - в результате падает эффективность процесса зажигания, не достигается полное сгорание ТВС и затрудняется стабилизация фронта пламени. Аэродинамическая стабилизация фронта пламени при помощи одиночной воздушной струи недостаточно надежна и вместо стабилизации может привести к срыву пламени. К тому же одиночная воздушная струя может приводить к неполному сгоранию топлива вследствие увлечения несгоревшего топлива в пламеперебрасывающее устройство. Отсутствие сопла на выходе из воспламенителя увеличивает степень его ненадежности при понижении давления в объекте зажигания; например при полете на больших высотах. Устройство-прототип предназначено для газотурбинных двигателей с дефлаграционным сжиганием топлива и непригодно для использования в силовых и энергетических установках с детонационным сжиганием топлива, работающих в режиме перехода горения в детонацию.However, the prototype device is not reliable enough, since its design does not provide efficient mixing of the fuel-air mixture (FA), which leads to heterogeneity of the fuel assemblies in the ignition chamber and a small amount of fuel vapor in the fuel assemblies in the vicinity of the ignition source (spark) - as a result, it falls efficiency of the ignition process; complete combustion of fuel assemblies is not achieved and stabilization of the flame front is difficult. Aerodynamic stabilization of the flame front with a single air stream is not reliable enough and instead of stabilizing it can lead to flame failure. In addition, a single air stream can lead to incomplete combustion of fuel due to entrainment of unburned fuel in a flame retardant device. The absence of a nozzle at the outlet of the igniter increases the degree of its unreliability with a decrease in pressure in the ignition object; for example, when flying at high altitudes. The prototype device is designed for gas turbine engines with deflagration fuel combustion and is unsuitable for use in power and power plants with detonation fuel combustion operating in the transition from combustion to detonation.
Задачей изобретения является создание более надежного устройства для импульсного зажигания горючей смеси, которое благодаря обеспечению эффективного перемешивания топлива с воздухом и повышения содержания паров жидкого горючего в ТВС в окрестности источников зажигания позволит надежно воспламенять ТВС с гарантией быстрого и полного ее сгорания с образованием высокоскоростной турбулентной струи высокотемпературных продуктов горения, способной глубоко проникать в объект зажигания, интенсивно смешиваться с горючей смесью и поджигать ее в большом объеме с последующим мощным объемным энерговыделением. Устройство должно быть пригодно для использования в силовых и энергетических установках как с дефлаграционным, так и с детонационным сжиганием топлива, работающих при различных атмосферных условиях.The objective of the invention is to provide a more reliable device for pulsed ignition of a combustible mixture, which, due to efficient mixing of fuel with air and increasing the content of liquid fuel vapor in fuel assemblies in the vicinity of ignition sources, will reliably ignite fuel assemblies with a guarantee of its rapid and complete combustion with the formation of a high-speed high-temperature turbulent jet combustion products, which can penetrate deeply into the object of ignition, intensively mix with the combustible mixture and ignition it in large volume with subsequent powerful volumetric energy release. The device should be suitable for use in power and power plants with both deflagration and detonation combustion of fuel operating under various atmospheric conditions.
Решение поставленной задачи достигается предлагаемым устройством для импульсного зажигания горючей смеси, содержащим корпус с расположенной в нем камерой сгорания, топливную форсунку, источник зажигания и канал для подвода воздуха, которое, согласно изобретению, дополнительно содержит канал смешения, соединенный с топливной форсункой и каналом для подвода воздуха, снабженным на выходе регулятором расхода воздуха, причем соединение канала смешения с топливной форсункой выполнено с возможностью подачи струй топлива перпендикулярно потоку воздуха, на выходе из канала смешения установлен жиклер, камера сгорания окружена воздушной рубашкой охлаждения, соединенной через канал для подвода воздуха с каналом смешения, и имеет несколько источников зажигания, разнесенных по ее длине, на выходе камеры сгорания установлена суживающаяся коническая труба, оканчивающаяся соплом.The solution to this problem is achieved by the proposed device for pulse ignition of a combustible mixture, comprising a housing with a combustion chamber located therein, a fuel nozzle, an ignition source and an air supply channel, which, according to the invention, further comprises a mixing channel connected to the fuel nozzle and a supply channel air, equipped with an output air flow regulator, and the connection of the mixing channel with the fuel nozzle is configured to supply fuel jets perpendicular to air flow, a nozzle is installed at the outlet of the mixing channel, the combustion chamber is surrounded by a cooling air jacket connected through the air supply channel to the mixing channel, and has several ignition sources spaced along its length, a tapered conical pipe ending in the nozzle is installed at the outlet of the combustion chamber .
Жиклер имеет один входной канал, соединяющий его с каналом смешения и, как минимум, два выходных канала, соединяющих его с камерой сгорания и выполненных под углом 30-60 градусов к ее продольной оси.The nozzle has one input channel connecting it to the mixing channel and at least two output channels connecting it to the combustion chamber and made at an angle of 30-60 degrees to its longitudinal axis.
Регулятор расхода воздуха может быть выполнен в виде регулировочного винта или электромагнитного регулятора.The air flow regulator can be made in the form of an adjusting screw or an electromagnetic regulator.
Источники зажигания могут быть ориентированы перпендикулярно или под углом к продольной оси камеры сгорания.The ignition sources can be oriented perpendicularly or at an angle to the longitudinal axis of the combustion chamber.
Сопло может быть выполнено в виде сопла Лаваля.The nozzle can be made in the form of a Laval nozzle.
При разработке заявляемого устройства были проведены экспериментальные исследования влияния параметров устройства на эффективность и надежность процесса зажигания и на возможность достижения максимальной мощности зажигающего импульса. В результате проведенных испытаний было установлено, что при работе воспламенителя на жидком топливе принципиально важным является содержание паров горючего в ТВС, подаваемой в камеру сгорания воспламеняющего устройства, что потребовало включения в конструкцию предлагаемого устройства канала смешения. Было также установлено, что для обеспечения высокой полноты сгорания топлива и увеличения скорости энерговыделения в объеме камеры сгорания устройства с тем, чтобы горение в камере протекало с повышением давления, одного источника зажигания недостаточно, необходимо несколько источников зажигания, при этом оптимальным является установка четырех источников зажигания вдоль камеры сгорания. Предлагаемое устройство эффективно работает как на жидком, так и на газообразном топливе.When developing the inventive device, experimental studies were conducted of the influence of the parameters of the device on the efficiency and reliability of the ignition process and on the possibility of achieving maximum power of the ignition pulse. As a result of the tests, it was found that during operation of the ignitor on liquid fuel, the content of fuel vapor in the fuel assembly supplied to the combustion chamber of the igniter is of fundamental importance, which required the mixing channel to be included in the design of the proposed device. It was also found that to ensure high completeness of fuel combustion and increase the rate of energy release in the volume of the combustion chamber of the device so that combustion in the chamber proceeds with increasing pressure, one ignition source is not enough, several ignition sources are necessary, and it is optimal to install four ignition sources along the combustion chamber. The proposed device works effectively on both liquid and gaseous fuels.
На фиг.1 приведена схема заявляемого устройства.Figure 1 shows a diagram of the inventive device.
Устройство содержит корпус 1 с расположенной в нем камерой сгорания К, топливную форсунку 2, источники зажигания 3 и 4, канал смешения 5, соединенный с каналом для подвода воздуха 6. Камера сгорания К окружена воздушной рубашкой охлаждения 7 с входным патрубком 8, соединенной через канал для подвода воздуха 6 с каналом смешения 5. На выходе из канала смешения 5 установлен жиклер 9, имеющий входной канал А и выходные каналы Б, выполненные под углом 30-60 градусов к продольной оси камеры сгорания. На выходе канала для подвода воздуха 6 установлен регулятор расхода воздуха 10 (регулировочный винт или электромагнитный регулятор). На выходе камеры сгорания установлена суживающаяся коническая труба 11, оканчивающаяся соплом 12.The device comprises a housing 1 with a combustion chamber K located therein, a
Предлагаемое устройство работает следующим образом (для определенности приведено описание работы устройства на жидком топливе с четырьмя источниками зажигания).The proposed device operates as follows (for definiteness, a description of the operation of the device on liquid fuel with four sources of ignition).
Камера сгорания (К) заполняется воздухом через входной патрубок (8) рубашки охлаждения (7), канал для подвода воздуха (6) с регулятором расхода (10), канал смешения (5) и жиклер (9). Затем через топливную форсунку (2) в канал смешения (5) впрыскивается порция жидкого топлива, причем струи топлива подаются перпендикулярно потоку воздуха. Топливо, смешиваясь с воздухом в канале смешения (5) и входном канале (А) жиклера (9), образует богатую двухфазную горючую смесь, заполняющую через выходные каналы (Б) жиклера камеру сгорания (К). Поскольку выходные каналы (Б) жиклера выполнены под углом к продольной оси канала смешения (5) и камеры сгорания (К), а скорость истечения двухфазной смеси из каналов жиклера велика, в полости камеры сгорания формируется турбулентное течение с тороидальным центральной и периферийной зонами обратных токов. При этом происходит дополнительное смешение компонентов смеси, сопровождающееся дополнительным испарением топлива. Горючая смесь зажигается одновременно четырьмя источниками зажигания: двумя, расположенными в окрестности жиклера в торцевой части камеры сгорания (3), и двумя источниками зажигания, расположенными в конце камеры сгорания (4), что приводит к образованию четырех очагов турбулентного пламени, которые, быстро увеличиваясь в размерах, распространяются на все сечение камеры сгорания и охватывают порцию свежей ТВС, оказавшуюся между ними, тем самым предотвращая вытеснение свежей непрореагировавшей ТВС в суживающуюся коническую трубу (11). Многоточечное зажигание увеличивает суммарную поверхность пламени и, следовательно, суммарную скорость горения и обеспечивает высокую полноту сгорания ТВС. За счет этого горение в камере идет с повышением давления и повышением конечной температуры продуктов горения, которые устремляются в суживающуюся коническую трубу (11), где они ускоряются до звуковой скорости с образованием высокоскоростной турбулентной струи высокотемпературных продуктов горения. На выходе из суживающейся конической трубы (11) продукты горения проходят через сопло (12), которое дополнительно увеличивает скорость истечения струи (сопло Лаваля до сверхзвуковой скорости). Такая импульсная высокоскоростная турбулентная струя высокотемпературных продуктов горения обеспечивает надежное зажигание в различных технических системах, включая силовые и энергетические установки с детонационным сжиганием топлива, работающие в режиме перехода горения в детонацию.The combustion chamber (K) is filled with air through the inlet pipe (8) of the cooling jacket (7), a channel for supplying air (6) with a flow regulator (10), a mixing channel (5) and a nozzle (9). Then, a portion of liquid fuel is injected into the mixing channel (5) through the fuel nozzle (2), and the fuel jets are supplied perpendicular to the air flow. Fuel, mixed with air in the mixing channel (5) and the inlet channel (A) of the nozzle (9), forms a rich two-phase combustible mixture filling the combustion chamber (K) through the outlet channels (B) of the nozzle. Since the outlet channels (B) of the nozzle are made at an angle to the longitudinal axis of the mixing channel (5) and the combustion chamber (K), and the flow rate of the two-phase mixture from the nozzle channels is high, a turbulent flow with a toroidal central and peripheral zones of reverse currents is formed in the cavity of the combustion chamber . In this case, additional mixing of the components of the mixture occurs, accompanied by additional evaporation of the fuel. The combustible mixture is ignited simultaneously by four ignition sources: two located in the vicinity of the nozzle in the end part of the combustion chamber (3), and two ignition sources located at the end of the combustion chamber (4), which leads to the formation of four foci of turbulent flame, which, rapidly increasing in size, apply to the entire cross section of the combustion chamber and cover a portion of fresh fuel assemblies caught between them, thereby preventing the displacement of fresh unreacted fuel assemblies into a tapering conical pipe (11). Multipoint ignition increases the total flame surface and, consequently, the total burning rate and provides a high completeness of fuel assembly combustion. Due to this, combustion in the chamber proceeds with increasing pressure and increasing the final temperature of the combustion products, which rush into the tapering conical pipe (11), where they are accelerated to sound speed with the formation of a high-speed turbulent jet of high-temperature combustion products. At the exit of the tapering conical pipe (11), the combustion products pass through the nozzle (12), which additionally increases the velocity of the jet (Laval nozzle to supersonic speed). Such a pulsed high-speed turbulent jet of high-temperature combustion products provides reliable ignition in various technical systems, including power and power plants with detonation fuel combustion, operating in the transition from combustion to detonation.
В предлагаемом устройстве обеспечивается эффективное перемешивание топлива с воздухом благодаря поперечной подаче струй горючего в поток нагретого воздуха в канале смешения. Температура воздуха регулируется рекуперативным теплообменом через тонкую стенку рубашки охлаждения. Возможность регулирования расхода воздуха (с помощью регулировочного винта или электромагнитного регулятора) позволяет управлять составом ТВС и увеличивать содержание паров горючего в ней. Одновременное срабатывание нескольких источников зажигания (в оптимальном варианте 4 свечи), распределенных по длине камеры сгорания (многоточечное зажигание), обеспечивает высокую надежность воспламенения, высокую скорость горения в объеме камеры и высокую полноту сгорания смеси. Действительно, состав ТВС по длине камеры сгорания изменяется: средняя концентрация паров топлива в двухфазном газо-капельном потоке увеличивается по направлению к соплу. Это означает, что даже если концентрация паров топлива недостаточна для зажигания смеси свечой, расположенной в окрестности жиклера (свеча 3 на фиг.1), зажигание будет обеспечено другими источниками, расположенными ниже по течению. Как уже упоминалось, многоточечное зажигание увеличивает суммарную поверхность пламени и, следовательно, суммарную скорость горения. За счет высокой скорости и полноты сгорания топлива горение в камере идет с повышением давления, что приводит к повышению температуры продуктов горения и увеличению скорости их истечения через сопло, то есть к увеличению концентрации энергии в импульсе и увеличению мощности зажигающего импульса. Все это обеспечивает глубокое проникновение высокотемпературных продуктов горения в объект зажигания, их интенсивное турбулентное смешение с большим объемом горючей смеси в объекте зажигания и последующее мощное объемное энерговыделение в объекте зажигания. Эти качества предлагаемого устройства импульсного зажигания позволяют использовать его даже при низких давлениях в объекте зажигания.The proposed device provides efficient mixing of fuel with air due to the transverse flow of fuel jets into the heated air stream in the mixing channel. The air temperature is regulated by regenerative heat transfer through the thin wall of the cooling jacket. The ability to control air flow (using the adjusting screw or electromagnetic regulator) allows you to control the composition of the fuel assembly and increase the content of fuel vapor in it. The simultaneous operation of several ignition sources (4 candles in the best case), distributed along the length of the combustion chamber (multipoint ignition), ensures high ignition reliability, high burning rate in the chamber volume and high completeness of mixture combustion. Indeed, the composition of the fuel assembly varies along the length of the combustion chamber: the average concentration of fuel vapor in a two-phase gas-droplet flow increases towards the nozzle. This means that even if the concentration of fuel vapor is insufficient to ignite the mixture with a candle located in the vicinity of the nozzle (candle 3 in figure 1), the ignition will be provided by other sources located downstream. As already mentioned, multipoint ignition increases the total surface of the flame and, therefore, the total burning rate. Due to the high speed and completeness of fuel combustion, combustion in the chamber proceeds with an increase in pressure, which leads to an increase in the temperature of the combustion products and an increase in the rate of their expiration through the nozzle, that is, to an increase in the energy concentration in the pulse and an increase in the power of the ignition pulse. All this ensures the deep penetration of high-temperature combustion products into the ignition object, their intensive turbulent mixing with a large volume of the combustible mixture in the ignition object and the subsequent powerful volumetric energy release in the ignition object. These qualities of the proposed pulse ignition device allow its use even at low pressures in the ignition object.
Экспериментальный образец устройства для импульсного зажигания прошел успешные испытания. В торцевой части камеры сгорания внутренним диаметром 28 мм и длиной 72 мм под углом 30° устанавливали две автомобильные свечи зажигания и автомобильную топливную форсунку автомобиля ВАЗ 2110. В канале смешения устанавливали жиклер с входным каналом диаметром 2.6 мм и четырьмя выходными каналами диаметром 2 мм каждый, выполненными под углом 30° к оси входного канала. В боковой стенке камеры сгорания перпендикулярно ее оси устанавливали еще две автомобильные свечи зажигания. На выходе из камеры сгорания устанавливали суживающуюся коническую трубу с углом раствора 6° длиной 125 мм. На выходе из конической трубы устанавливали сопло, имеющее следующие параметры: прямой конус - угол раствора 40°, длина 8 мм. В камеру сгорания непрерывно подавали воздух со скоростью 4-6 л/мин (скорость подачи устанавливается регулятором расхода воздуха на выходе из канала для подвода воздуха) и впрыскивали топливо (автомобильный бензин А-95) с различной частотой и длительностью подачи. При этом подбирали оптимальные частоту и длительность искрового разряда свечей зажигания. Максимальная частота истечения струй высокотемпературных продуктов горения (60 Гц) была достигнута при длительности подачи топлива 7 мс и длительности искрового разряда 3 мс. При этом температура корпуса камеры сгорания и жиклера не превышала 110°С и 350°С, соответственно, что гарантирует отсутствие самовоспламенения горючей смеси за время ее пребывания в устройстве. Устройство демонстрировало надежную работу как в открытой атмосфере, так и при размещении выходной части устройства в имитаторе камеры сгорания импульсно-детонационного двигателя объемом 2 литра. На фиг.2 показаны осциллограммы давления (верхняя кривая) в имитаторе камеры сгорания импульсно-детонационного двигателя при устойчивой работе предлагаемого импульсного зажигающего устройства с частотой 53 Гц, при этом на выходе из конической трубы устройства устанавливали сопло Лаваля, имеющее следующие параметры: прямой конус - угол раствора 40°, длина 8 мм, цилиндрическая втулка длиной 10 мм, обратный конус - угол раствора 10°, длина 11 мм. На фиг.3 показана кинограмма рабочего процесса, осциллограмма давления которого представлена на фиг.2.The experimental sample of the device for pulsed ignition has been successfully tested. In the end part of the combustion chamber with an internal diameter of 28 mm and a length of 72 mm at an angle of 30 °, two automobile spark plugs and an automobile fuel nozzle of a VAZ 2110 automobile were installed. A nozzle with an input channel with a diameter of 2.6 mm and four output channels with a diameter of 2 mm each was installed in the mixing channel made at an angle of 30 ° to the axis of the input channel. Two more automobile spark plugs were installed in the side wall of the combustion chamber perpendicular to its axis. At the exit from the combustion chamber, a tapering conical pipe with a solution angle of 6 ° with a length of 125 mm was installed. At the exit from the conical pipe, a nozzle was installed having the following parameters: straight cone — angle of the solution 40 °,
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять надежное импульсно-струйное зажигание высокоскоростных потоков гомогенной или гетерогенной горючей смеси, так как благодаря обеспечению эффективного перемешивания топлива с воздухом и повышения содержания паров жидкого топлива в ТВС в окрестности источников зажигания позволяет надежно воспламенять ТВС и гарантирует быстрое и полное ее сгорание с образованием высокоскоростной турбулентной струи высокотемпературных продуктов горения, способной глубоко проникать в объект зажигания, интенсивно смешиваться с горючей смесью и поджигать ее в большом объеме с последующим мощным объемным энерговыделением. Устройство пригодно для использования в силовых и энергетических установках как с дефлаграционным, так и с детонационным сжиганием топлива, работающих при различных атмосферных условиях.Thus, the proposed device allows reliable pulsed-jet ignition of high-speed flows of a homogeneous or heterogeneous combustible mixture, because by ensuring efficient mixing of fuel with air and increasing the content of liquid fuel vapor in the fuel assemblies in the vicinity of the ignition sources, it can reliably ignite the fuel assemblies and ensures fast and complete its combustion with the formation of a high-speed turbulent jet of high-temperature combustion products that can penetrate deeply into the volume CT ignition, intensively mixed with a combustible mixture and ignite it in a large volume with subsequent powerful volumetric energy release. The device is suitable for use in power and power plants with both deflagration and detonation combustion of fuels operating under various atmospheric conditions.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012111224/06A RU2490491C1 (en) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | Device for pulse ignition of combustible mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012111224/06A RU2490491C1 (en) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | Device for pulse ignition of combustible mixture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2490491C1 true RU2490491C1 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=49162883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012111224/06A RU2490491C1 (en) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | Device for pulse ignition of combustible mixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2490491C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU181683U1 (en) * | 2018-02-16 | 2018-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью "ВНХ-Энерго" | Multi-focal volumetric internal combustion engine |
| RU2672244C1 (en) * | 2017-11-15 | 2018-11-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые физические принципы" | Method for initiating detonation in pipe with combustible mixture and device for its implementation |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU219331A1 (en) * | В. А. Маев, Ю. А. Ламм, А. Сударев , М. Веселовский | SPRAY DEVICE | ||
| FR1218296A (en) * | 1959-03-06 | 1960-05-10 | Entwicklungsbau Pirna Veb | Ignition method and device, in particular for a jet engine |
| US5085040A (en) * | 1987-10-19 | 1992-02-04 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Torch igniters |
| SU919419A1 (en) * | 1980-06-16 | 1994-01-30 | Ш.А. Пиралишвили | Combustion engine igniter |
| US5314329A (en) * | 1992-07-10 | 1994-05-24 | Bepex Corporation | Pulse combustor ignitor system |
| RU2269019C2 (en) * | 2003-09-17 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Method of operation of starting torch igniter |
| RU2338910C2 (en) * | 2006-11-13 | 2008-11-20 | Евгений Викторович Распопов | Gas turbine combustion chamber igniter |
-
2012
- 2012-03-26 RU RU2012111224/06A patent/RU2490491C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU219331A1 (en) * | В. А. Маев, Ю. А. Ламм, А. Сударев , М. Веселовский | SPRAY DEVICE | ||
| FR1218296A (en) * | 1959-03-06 | 1960-05-10 | Entwicklungsbau Pirna Veb | Ignition method and device, in particular for a jet engine |
| SU919419A1 (en) * | 1980-06-16 | 1994-01-30 | Ш.А. Пиралишвили | Combustion engine igniter |
| US5085040A (en) * | 1987-10-19 | 1992-02-04 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Torch igniters |
| US5314329A (en) * | 1992-07-10 | 1994-05-24 | Bepex Corporation | Pulse combustor ignitor system |
| RU2269019C2 (en) * | 2003-09-17 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Method of operation of starting torch igniter |
| RU2338910C2 (en) * | 2006-11-13 | 2008-11-20 | Евгений Викторович Распопов | Gas turbine combustion chamber igniter |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2672244C1 (en) * | 2017-11-15 | 2018-11-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые физические принципы" | Method for initiating detonation in pipe with combustible mixture and device for its implementation |
| RU181683U1 (en) * | 2018-02-16 | 2018-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью "ВНХ-Энерго" | Multi-focal volumetric internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6912857B2 (en) | Torch igniter | |
| JP6580701B2 (en) | Parallel pre-combustion chamber ignition system | |
| RU2537659C2 (en) | System and method of combustion for support of continuous detonation wave with nonstationary plasma | |
| CN105910134B (en) | A kind of plasma igniting combustion-supporting system | |
| WO2016060581A1 (en) | Device and method for organizing the operating process of a jet engine | |
| CN103867338B (en) | The pre-quick-fried device of a kind of two-phase high frequency | |
| CN106050471B (en) | A kind of advance atomization igniter for Liquid fuel ramjet engine | |
| RU2490491C1 (en) | Device for pulse ignition of combustible mixture | |
| RU2672244C1 (en) | Method for initiating detonation in pipe with combustible mixture and device for its implementation | |
| WO2019159921A1 (en) | Fuel combustion device and combustion method | |
| CN106246356B (en) | For igniter of the Liquid fuel ramjet engine with flame stabilization function | |
| US3816061A (en) | Fuel mixing chamber for heating torches | |
| RU2314456C1 (en) | Tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine | |
| JP2019505721A (en) | Duct type fuel injection system and method | |
| JP2019510157A (en) | Ducted fuel injection with ignition assist | |
| RU2397355C2 (en) | Method of operating low-thrust rocket engine | |
| RU2774001C1 (en) | Method for ignition and stabilization of combustion of fuel-air mixture by pulse optical quasi-stationary discharges and its implementation device | |
| CN105927391B (en) | Igniter for Liquid fuel ramjet engine | |
| RU2381417C1 (en) | Burner and burner operation method (versions) | |
| RU2269019C2 (en) | Method of operation of starting torch igniter | |
| RU2447368C1 (en) | Method for ignition of fuel mix flow and device for its implementation (versions) | |
| RU2555601C1 (en) | Gas dynamic ignitor of basic fuel mixture in flow channel | |
| RU192758U1 (en) | Device for ignition and stabilization of supersonic combustion | |
| RU128284U1 (en) | FUEL COMBUSTION DEVICE | |
| RU192351U1 (en) | BURNER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140428 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150327 |