RU2679049C1 - Jet centrifugal sprayer - Google Patents
Jet centrifugal sprayer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679049C1 RU2679049C1 RU2018102865A RU2018102865A RU2679049C1 RU 2679049 C1 RU2679049 C1 RU 2679049C1 RU 2018102865 A RU2018102865 A RU 2018102865A RU 2018102865 A RU2018102865 A RU 2018102865A RU 2679049 C1 RU2679049 C1 RU 2679049C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- tangential channels
- cavity
- longitudinal axis
- apex
- Prior art date
Links
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
- F02K9/44—Feeding propellants
- F02K9/52—Injectors
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании форсуночных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).The invention relates to the field of rocket technology and can be used to create the nozzle heads of the combustion chambers of liquid rocket engines (LRE).
В настоящее время одной из основных проблем при создании ЖРД является получение высокого значения удельного импульса тяги за счет обеспечения предельно высокой полноты сгорания топлива. Полнота сгорания топлива обеспечивается, в том числе, организацией начала смесеобразования непосредственно в полости форсунки.Currently, one of the main problems in creating a rocket engine is to obtain a high specific impulse of thrust by providing extremely high completeness of fuel combustion. The completeness of fuel combustion is provided, inter alia, by the organization of the onset of mixture formation directly in the nozzle cavity.
Известна форсуночная головка камеры сгорания ЖРД, содержащая корпус и огневое днище с установленными в них форсунками, имеющими центральный профилированный и тангенциальный каналы, соединяющими полости компонентов с полостью камеры сгорания, при этом торец выходного сечения расширяющейся части центрального канала форсунки расположен перед отверстиями тангенциального канала форсунки, а уступ h между центральным и тангенциальным каналами составляет не более 20% d, где d - диаметр тангенциального канала форсунки (Патент РФ №2525787, заявка: №2013107623/06 от 20.02.2013, МПК: F02K 9/52 - прототип).Known nozzle head of the combustion chamber of the rocket engine, containing a housing and a firing plate with nozzles installed in them, having a central profiled and tangential channels connecting the cavity of the components with the cavity of the combustion chamber, while the end section of the expanding part of the expanding part of the central channel of the nozzle is located in front of the holes of the tangential channel of the nozzle, and the step h between the central and tangential channels is not more than 20% d, where d is the diameter of the tangential channel of the nozzle (RF Patent No. 2525787, application: No. 2013107623/06 dated 02.20.2013, IPC:
Указанная форсуночная головка работает следующим образом.The specified nozzle head operates as follows.
В полость блока окислителя, расположенную в корпусе, подается окислительный генераторный газ и распределяется по форсункам. Генераторный газ, пройдя через минимальное проходное сечение, принудительно расширяется и поступает и камеру смешения форсунки. В полость камеры смешения форсунки горючее поступает через тангенциальные каналы, расположенные за торцом выходного сечения центрального канала, и образует тонкую пленку жидкости, прижатую к стенке форсунки центробежными силами. Окислительный генераторный газ в камере смешения взаимодействует с кольцевой пеленой горючего внутри форсунки.An oxidizing generator gas is supplied to the cavity of the oxidizer block located in the housing and is distributed among the nozzles. The generator gas, having passed through the minimum passage section, is forcibly expanded and the nozzle mixing chamber enters. Fuel enters the cavity of the nozzle mixing chamber through tangential channels located behind the end face of the outlet section of the central channel and forms a thin film of liquid pressed against the nozzle wall by centrifugal forces. The oxidizing generator gas in the mixing chamber interacts with the annular fuel sheet inside the nozzle.
Основными недостатками является недостаточно высокая экономичность работы смесительной головки, обусловленная тем, что тонкая пленка горючего, прижатая к стенке форсунки центробежными силами, недостаточно интенсивно реагирует с газообразным окислителем, что приводит к потерям удельного импульса тяги.The main disadvantages are the insufficiently high efficiency of the mixing head, due to the fact that a thin film of fuel pressed against the nozzle wall by centrifugal forces does not react intensively with the gaseous oxidizer, which leads to loss of specific impulse of thrust.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и обеспечение высокой экономичности работы камеры и удельного импульса тяги при минимальных осевых габаритах форсуночной головки за счет обеспечения оптимальных условий смешения газа и жидкого компонента в форсунке.The task of the invention is to remedy these disadvantages and ensure high efficiency of the chamber and the specific impulse of traction with minimum axial dimensions of the nozzle head by providing optimal conditions for mixing gas and liquid component in the nozzle.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенной струйно-центробежной форсунке, содержащей корпус, состоящий из двух цилиндров разного диаметра, соединенных между собой с образованием кольцевой ступеньки, образованной торцом большего цилиндра, при этом в корпусе выполнены центральный осевой профилированный канал с расширяющейся и цилиндрической частями, соединенные между собой с образованием внутреннего уступа, и тангенциальные каналы, соединяющие полости компонентов с полостью камеры сгорания и открывающиеся в полость смешения форсунки, согласно изобретению, выходные части тангенциальных каналов расположены на внутреннем уступе выходного сечения расширяющейся части центрального канала форсунки таким образом, что проекции продольных осей двух любых диаметрально противоположно расположенных тангенциальных каналов при их проецировании на плоскость, проходящую через продольную ось форсунки и параллельную ей, образуют тупой угол при вершине, при этом упомянутая вершина располагается на продольной оси форсунки.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed jet-centrifugal nozzle containing a housing consisting of two cylinders of different diameters, interconnected to form an annular step formed by the end face of a larger cylinder, the central axial shaped channel with expanding and cylindrical parts interconnected to form an inner ledge, and tangential channels connecting the component cavities with the cavity of the combustion chamber and opening into the cavity nozzle mixing, according to the invention, the output parts of the tangential channels are located on the inner ledge of the output section of the expanding part of the Central channel of the nozzle in such a way that the projection of the longitudinal axes of any two diametrically opposed tangential channels when projecting onto a plane passing through the longitudinal axis of the nozzle and parallel to it, form an obtuse angle at the apex, while the aforementioned apex is located on the longitudinal axis of the nozzle.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана смесительная головка, на фиг. 2 - предложенная форсунка в аксонометрии.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a mixing head, FIG. 2 - the proposed nozzle in a perspective view.
Предложенная струйно-центробежная форсунка рассмотрена в составе форсуночной головки. Форсуночная головка камеры ЖРД содержит корпус 1 головки и огневое днище 2 с установленными в них струйно-центробежными форсунками 3. Струйно-центробежные форсунки 3 имеют центральный осевой профилированный канал 4 и тангенциальные каналы 5, выполненные в корпусе 6 каждой форсунки. Указанные каналы 4 и 5 соединяют полости блоков окислителя 7 и горючего 8 с полостью камеры сгорания 9. Выходные части тангенциальных каналов 5 расположены на внутреннем уступе выходного сечения расширяющейся части центрального канала форсунки таким образом, что проекции продольных осей 10 двух любых диаметрально противоположно расположенных тангенциальных каналов 5 при их проецировании на плоскость, проходящую через продольную ось форсунки и параллельную ей, образуют тупой угол при вершине, при этом упомянутая вершина располагается на продольной оси форсунки. Каждая форсунка имеет камеру смешения 11, в которую открываются центральный осевой профилированный канал 4 и тангенциальные каналы 5.The proposed jet-centrifugal nozzle is considered as part of the nozzle head. The nozzle head of the LRE chamber contains a
Предложенная струйно-центробежная форсунка в составе форсуночной головки работает следующим образом.The proposed jet-centrifugal nozzle as part of the nozzle head operates as follows.
В полость блока окислителя 7, расположенную в корпусе 1, подается окислительный генераторный газ и распределяется по форсункам 3. Далее, генераторный газ, пройдя через минимальное проходное сечение центрального осевого профилированного канала 4, принудительно расширяется и поступает и камеру смешения 11 форсунки 3 для смешения с горючим. В полость камеры смешения 11 форсунки 3 горючее поступает через тангенциальные каналы 5. За счет того, что тангенциальные каналы 5 выполнены таким образом, что их выходные части расположены на внутреннем уступе выходного сечения расширяющейся части центрального канала форсунки таким образом, что проекции продольных осей 10 двух любых диаметрально противоположно расположенных тангенциальных каналов 5 при их проецировании на плоскость, проходящую через продольную ось форсунки и параллельную ей, образуют тупой угол при вершине, при этом упомянутая вершина располагается на продольной оси форсунки, струи жидкости получают не только тангенциальную, но и радиальную составляющую скорости, направленную к центру камеры смешения 11. Наличие радиальной составляющей скорости, которая стремится оторвать пленку жидкости от стенок камеры смешения 11, обеспечивает более интенсивное взаимодействие окислительного генераторного газа и горючего, позволяет улучшить условия разрушения тонкой струи жидкости, прижимаемой к стенкам камеры смешения 11 центробежными силами, что, в конечном итоге, дает возможность улучшить условия смесеобразования и повысить удельный импульс тяги.In the cavity of the
Использование предложенного технического решения позволит обеспечить наиболее полное перемешивание компонентов, получить качественное смесеобразование, увеличить значение удельного импульса тяги ЖРД и уменьшить осевые габариты форсуночной головки и камеры.Using the proposed technical solution will ensure the most complete mixing of the components, obtain high-quality mixture formation, increase the value of the specific thrust of the rocket engine and reduce the axial dimensions of the nozzle head and chamber.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018102865A RU2679049C1 (en) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | Jet centrifugal sprayer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018102865A RU2679049C1 (en) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | Jet centrifugal sprayer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2679049C1 true RU2679049C1 (en) | 2019-02-05 |
Family
ID=65273657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018102865A RU2679049C1 (en) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | Jet centrifugal sprayer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2679049C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3662547A (en) * | 1970-03-16 | 1972-05-16 | Nasa | Coaxial injector for reaction motors |
FR2705120A1 (en) * | 1993-05-11 | 1994-11-18 | Europ Propulsion | Injection system with concentric slots and associated injection elements. |
RU2232916C2 (en) * | 2001-08-27 | 2004-07-20 | Открытое акционерное общество "НПО Энергомаш им.акад. В.П.Глушко" | Fuel nozzle of liquid-propellant rocket engine (versions) |
RU124320U1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Энергомаш имени академика В.П. Глушко" | MIXING HEAD OF A LIQUID ROCKET ENGINE COMBUSTION CHAMBER |
RU2481495C1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-05-10 | Владимир Викторович Черниченко | Coaxial spray injector |
RU2525787C1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Liquid-propellant engine combustion chamber atomiser head |
-
2018
- 2018-01-25 RU RU2018102865A patent/RU2679049C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3662547A (en) * | 1970-03-16 | 1972-05-16 | Nasa | Coaxial injector for reaction motors |
FR2705120A1 (en) * | 1993-05-11 | 1994-11-18 | Europ Propulsion | Injection system with concentric slots and associated injection elements. |
RU2232916C2 (en) * | 2001-08-27 | 2004-07-20 | Открытое акционерное общество "НПО Энергомаш им.акад. В.П.Глушко" | Fuel nozzle of liquid-propellant rocket engine (versions) |
RU124320U1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Энергомаш имени академика В.П. Глушко" | MIXING HEAD OF A LIQUID ROCKET ENGINE COMBUSTION CHAMBER |
RU2481495C1 (en) * | 2012-03-15 | 2013-05-10 | Владимир Викторович Черниченко | Coaxial spray injector |
RU2525787C1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Liquid-propellant engine combustion chamber atomiser head |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2679073C1 (en) | Injector head of the lre chamber | |
JP4172270B2 (en) | Coaxial jet injection device | |
RU2525787C1 (en) | Liquid-propellant engine combustion chamber atomiser head | |
RU2679046C1 (en) | Injector head of the lre chamber | |
RU2679049C1 (en) | Jet centrifugal sprayer | |
RU2679047C1 (en) | Jet centrifugal sprayer | |
RU2084675C1 (en) | Chamber for puls detonation engine | |
RU2231668C1 (en) | Liquid propellant rocket engine combustion chamber injector assembly | |
RU2606202C2 (en) | Mixing head of liquid-propellant engine chamber | |
US20130145746A1 (en) | Vortex cannon with enhanced ring vortex generation | |
RU2587510C1 (en) | Gas generator | |
CN114483380A (en) | Small-sized gas generating device capable of being started for multiple times | |
RU2684701C1 (en) | Mixing head of lpe combustion chamber | |
RU2481495C1 (en) | Coaxial spray injector | |
RU2497011C1 (en) | Coaxial spray atomiser | |
US2644302A (en) | Combustion chamber having a flat wall liner with oppositely disposed apertures | |
RU2783308C1 (en) | Two-component coaxial jet nozzle | |
CN117759451B (en) | Solid fuel continuous detonation engine based on shear mixing structure | |
RU2480609C1 (en) | Coaxial spray injector | |
RU2498102C1 (en) | Mixing head of liquid rocket engine chamber | |
RU2806937C1 (en) | Mixing head of lre combustion chamber | |
RU2704431C1 (en) | Wide-range air-jet engine of detonation combustion (versions) | |
RU2479740C1 (en) | Liquid-propellant rocket engine combustion chamber | |
RU2493408C1 (en) | Mixing head of liquid propellant rocket engine chamber | |
RU2218471C1 (en) | Gas-turbine engine afterburner |