RU2674829C1 - Газогенератор - Google Patents
Газогенератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674829C1 RU2674829C1 RU2017146986A RU2017146986A RU2674829C1 RU 2674829 C1 RU2674829 C1 RU 2674829C1 RU 2017146986 A RU2017146986 A RU 2017146986A RU 2017146986 A RU2017146986 A RU 2017146986A RU 2674829 C1 RU2674829 C1 RU 2674829C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- mixing
- mixing heads
- gas
- cavity
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 25
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
- F02K9/60—Constructional parts; Details not otherwise provided for
- F02K9/62—Combustion or thrust chambers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), а именно к газогенераторам, генерирующим газ для привода турбонасосного агрегата. Газогенератор содержит две охлаждаемые горючим камеры сгорания, две смесительные головки, состоящие из корпуса, на торце которого закреплено огневое днище, при этом огневые днища смесительных головок расположены симметрично относительно коллектора окислителя, расположенного между корпусами смесительных головок, однокомпонентные центробежные форсунки окислителя и однокомпонентные струйно-центробежные форсунки горючего, соединяющие полости компонентов топлива смесительных головок с внутренней полостью камеры сгорания, причем вокруг каждой форсунки окислителя расположено шесть форсунок горючего, а тракт охлаждения камеры сгорания сообщается с полостью горючего смесительной головки. Изобретение обеспечивает повышение однородности температурного поля генераторного газа на выходе в широком диапазоне температур и давлений за счет повышения качества смесеобразования. 6 ил.
Description
Изобретение относится к области жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), а именно к газогенераторам, генерирующим газ для привода турбонасосного агрегата.
В настоящее время рассматривается вопрос о замене в ЖРД 14Д21(22) однокомпонентного каталитического газогенератора на двухкомпонентный газогенератор, работающий на штатных компонентах топлива. При этом ставится задача создание газогенератора, конструкция которого не нарушала компоновку двигателя.
Известен газогенератор, содержащий корпус и крышку, скрепленных друг с другом посредством фланцевого соединения, два симметрично расположенных внутри корпуса пакета катализатора, отделенных друг от друга разделителем, при этом на торце корпуса и крышки расположены трубы, заканчивающиеся фланцами и предназначенными для крепления газогенератора к турбине турбонасосного агрегата ЖРД (см. Альбом конструкций ЖРД, часть 3, составленный под руководством В.П. Глушко, Военное издательство Минобороны СССР, М., 1969, стр. 48, фиг. 90 - прототип).
Указанный газогенератор работает следующим образом.
Перекись водорода подается специальным насосом в полость между двумя пакетами катализатора. Проходя через них, перекись водорода разлагается, образуя газообразную смесь, состоящую из водяного пара и газообразного водорода. Полученная смесь поступает на турбину турбонасосного агрегата ЖРД по трубам, расположенным на торце корпуса и крышки газогенератора.
Основным недостатком известного газогенератора является наличие на борту ракеты-носителя третьего компонента, предназначенного к использованию в газогенераторе, с соответствующими баками и системой подачи, что значительно усложняет конструкцию двигателя и эксплуатацию ракеты-носителя.
Задачей изобретения является устранение указанного недостатка, и повышение однородности температурного поля генераторного газа на выходе в широком диапазоне температур и давлений за счет повышения качества смесеобразования и оптимизации конструкции газогенератора при сохранении компоновки двигателя.
Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный газогенератор, содержит две охлаждаемые горючим камеры сгорания, две смесительные головки, состоящие из корпуса, на торце которого закреплено огневое днище, при этом огневые днища смесительных головок расположены симметрично относительно коллектора окислителя, расположенного между корпусами смесительных головок, однокомпонентные центробежные форсунки окислителя и однокомпонентные струйно-центробежные форсунки горючего, соединяющие полости компонентов топлива смесительных головок с внутренней полостью камеры сгорания, причем вокруг каждой форсунки окислителя расположено шесть форсунок горючего, а тракт охлаждения камеры сгорания сообщается с полостью горючего смесительной головки.
Предлагаемая конструкция газогенератора, за счет своих отличительных признаков, обеспечивает решение поставленной технической задачи - использование для работы газогенератора компонентов топлива, на которых работает двигатель, а также повышение однородности температурного поля генераторного газа на выходе в широком диапазоне температур и давлений за счет повышения качества смесеобразования и оптимизации конструкции газогенератора при сохранении компоновки двигателя.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез газогенератора, на фиг. 2 - вид А - вид на смесительную головку со стороны огневого днища, на фиг. 3 - выносной элемент Б - продольный разрез форсунки окислителя, на фиг. 4 - разрез В-В - поперечный разрез форсунки окислителя, на фиг. 5 - выносной элемент Г - продольный разрез форсунки горючего, на фиг. 6 - разрез Д-Д - поперечный разрез форсунки горючего.
Предложенный газогенератор содержит две камеры сгорания 1, две смесительные головки 2 и установленный между ними коллектор окислителя 3.
Охлаждение камер сгорания 1 осуществляется протоком горючего по тракту охлаждения 4.
Смесительная головка 2 состоит из корпуса 5, на торце которого закреплено огневое днище 6, однокомпонентных центробежных форсунок окислителя 7 и однокомпонентных струйно-центробежных форсунок горючего 8, соединяющих полости окислителя 9 и горючего 10 смесительной головки 2 с внутренней полостью камеры сгорания 11. При этом вокруг каждой форсунки окислителя 7 расположено шесть форсунок горючего 8.
Тракт охлаждения 4 камеры сгорания 1 сообщается с полостью горючего 10 смесительной головки 2, образованной корпусом 5 и огневым днищем 6.
Предложенный газогенератор работает следующим образом.
Окислитель поступает в коллектор окислителя 3 и далее в полость окислителя 10 каждой смесительной головки 2, где он равномерно распределяется по однокомпонентным центробежным форсункам окислителя 7. Через однокомпонентные центробежные форсункам окислителя 7 окислитель поступает во внутреннюю полость камеры сгорания 11.
Горючее поступает в тракты охлаждения 4 камер сгорания 1 и далее в полость горючего 10 смесительной головки 2, где оно равномерно распределяется по однокомпонентным струйно-центробежным форсункам горючего 8. Через однокомпонентные струйно-центробежные форсунки горючего 8 горючее поступает во внутреннюю полость камеры сгорания 11.
Во внутренней полости камеры сгорания 11 компоненты топлива смешиваются и сгорают.
Сочетание указанных типов форсунок горючего и окислителя позволяет создать эшелонированный (двухъярусный) впрыск и смешение компонентов топлива. Первый ярус образуется за счет взаимодействия конусов распыла окислителя и горючего, второй ярус создается струйным впрыском горючего через осевой канал однокомпонентной струйно-центробежной форсунки горючего 8.
При данной схеме организации впрыска горючего соотношение компонентов топлива и температура продуктов сгорания в первом ярусе несколько выше, чем на выходе из газогенератора, что благоприятно для обеспечения устойчивости рабочего процесса и условий термического разложения горючего.
Использование предложенного технического решения позволит использовать для работы газогенератора компоненты топлива, на которых работает двигатель, а также повысить однородности температурного поля генераторного газа на выходе в широком диапазоне температур и давлений за счет повышения качества смесеобразования и оптимизации конструкции газогенератора при сохранении компоновки двигателя.
Claims (1)
- Газогенератор содержит две охлаждаемые горючим камеры сгорания, две смесительные головки, состоящие из корпуса, на торце которого закреплено огневое днище, при этом огневые днища смесительных головок расположены симметрично относительно коллектора окислителя, расположенного между корпусами смесительных головок, однокомпонентные центробежные форсунки окислителя и однокомпонентные струйно-центробежные форсунки горючего, соединяющие полости компонентов топлива смесительных головок с внутренней полостью камеры сгорания, причем вокруг каждой форсунки окислителя расположено шесть форсунок горючего, а тракт охлаждения камеры сгорания сообщается с полостью горючего смесительной головки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017146986A RU2674829C1 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Газогенератор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017146986A RU2674829C1 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Газогенератор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2674829C1 true RU2674829C1 (ru) | 2018-12-13 |
Family
ID=64753158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017146986A RU2674829C1 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Газогенератор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2674829C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1033198A2 (en) * | 1999-03-01 | 2000-09-06 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie "Energomash", Imeni Akademika V.P. Glushko, Russian Fed. | Method for producing a gas generator of welded-brazed construction |
RU2159349C1 (ru) * | 1999-03-01 | 2000-11-20 | Открытое акционерное общество НПО Энергомаш им. акад. В.П. Глушко | Модуль-газогенератор |
RU2159351C1 (ru) * | 1999-03-01 | 2000-11-20 | Открытое акционерное общество НПО Энергомаш им. акад. В.П. Глушко | Газогенератор |
-
2017
- 2017-12-29 RU RU2017146986A patent/RU2674829C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1033198A2 (en) * | 1999-03-01 | 2000-09-06 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie "Energomash", Imeni Akademika V.P. Glushko, Russian Fed. | Method for producing a gas generator of welded-brazed construction |
RU2159349C1 (ru) * | 1999-03-01 | 2000-11-20 | Открытое акционерное общество НПО Энергомаш им. акад. В.П. Глушко | Модуль-газогенератор |
RU2159351C1 (ru) * | 1999-03-01 | 2000-11-20 | Открытое акционерное общество НПО Энергомаш им. акад. В.П. Глушко | Газогенератор |
US6212878B1 (en) * | 1999-03-01 | 2001-04-10 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo “Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie “Energomash” Imeni Akademika V.P. Glushko” | Gas generator module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US1828784A (en) | Pressure fluid generator | |
US3748852A (en) | Self-stabilizing pressure compensated injector | |
US2585626A (en) | Turbine mechanism for driving the fuel pumps of rockets | |
RU2158841C2 (ru) | Камера жидкостного ракетного двигателя и ее корпус | |
GB1149966A (en) | Improvements in liquid propellant rocket propulsion equipment | |
RU2352804C1 (ru) | Жидкостный ракетный двигатель | |
US2689454A (en) | Rocket engine | |
RU2545613C1 (ru) | Жидкостный ракетный двигатель | |
RU2674829C1 (ru) | Газогенератор | |
RU2517940C2 (ru) | Реактивный двигатель, содержащий множество ракетных двигателей | |
KR101183453B1 (ko) | 단일추진제 추력기 | |
RU2606202C2 (ru) | Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя | |
RU2587510C1 (ru) | Газогенератор | |
GB1320766A (en) | Rocket propulsion system | |
RU2692598C1 (ru) | Жидкостный ракетный двигатель | |
RU2459970C2 (ru) | Жидкостный ракетный двигатель открытой схемы | |
RU2204732C2 (ru) | Газогенератор жидкостного ракетного двигателя | |
RU2806937C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд | |
US2754655A (en) | Thrust cylinder with integrated turbine | |
RU2662028C1 (ru) | Жидкостный ракетный двигатель | |
RU2647937C1 (ru) | Жидкостный ракетный двигатель | |
US2760335A (en) | Apparatus for continuously feeding a liquid fuel and a liquid oxidizer to a combustion chamber of propulsion type and having an open discharge nozzle | |
RU2522119C2 (ru) | Смесительная головка камеры жрд | |
RU2760602C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд | |
RU2005104904A (ru) | Двигательная установка для гиперзвукового летательного аппарата |