RU2679073C1 - Форсуночная головка камеры жрд - Google Patents
Форсуночная головка камеры жрд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679073C1 RU2679073C1 RU2018102864A RU2018102864A RU2679073C1 RU 2679073 C1 RU2679073 C1 RU 2679073C1 RU 2018102864 A RU2018102864 A RU 2018102864A RU 2018102864 A RU2018102864 A RU 2018102864A RU 2679073 C1 RU2679073 C1 RU 2679073C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- tangential channels
- longitudinal axis
- lre
- head
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании форсуночных головок камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Форсуночная головка камеры ЖРД, содержащая корпус головки и огневое днище с установленными в них струйно-центробежными форсунками, имеющими центральный осевой профилированный и тангенциальные каналы, выполненные в корпусе каждой форсунки, соединяющие полости компонентов с полостью камеры сгорания. Тангенциальные каналы расположены таким образом, что проекции продольных осей двух любых диаметрально противоположно расположенных 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. Изобретение обеспечивает повышение удельного импульса тяги за счет оптимальных условий смешения газа и жидкого компонента в форсунке. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании форсуночных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).
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.
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).
Указанная форсуночная головка работает следующим образом.
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.
Основными недостатками является недостаточно высокая экономичность работы форсуночной 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.
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.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенной форсуночной головке камеры ЖРД, содержащей корпус головки и огневое днище с установленными в них струйно-центробежными форсунками, имеющими центральный осевой профилированный канал, содержащий расширяющуюся и цилиндрическую части, соединенные между собой с образованием внутреннего уступа, и тангенциальные каналы, выполненные в корпусе каждой форсунки, состоящем их двух цилиндров разного диаметра, соединенных между собой с образованием кольцевой ступеньки, образованной торцом большего цилиндра, соединяющие полости компонентов с полостью камеры сгорания, 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.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана смесительная головка, на фиг. 2 - предложенная форсунка в аксонометрии.
Предложенная 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. Тангенциальные каналы 5 расположены 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.
Предложенная форсуночная головка работает следующим образом.
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 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, 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.
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.
Claims (1)
- Форсуночная головка камеры ЖРД, содержащая корпус головки и огневое днище с установленными в них струйно-центробежными форсунками, имеющими центральный осевой профилированный канал, содержащий расширяющуюся и цилиндрическую части, соединенные между собой с образованием внутреннего уступа, и тангенциальные каналы, выполненные в корпусе каждой форсунки, состоящем их двух цилиндров разного диаметра, соединенных между собой с образованием кольцевой ступеньки, образованной торцом большего цилиндра, соединяющие полости компонентов с полостью камеры сгорания, отличающаяся тем, что 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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018102864A RU2679073C1 (ru) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | Форсуночная головка камеры жрд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018102864A RU2679073C1 (ru) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | Форсуночная головка камеры жрд |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2679073C1 true RU2679073C1 (ru) | 2019-02-05 |
Family
ID=65273628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018102864A RU2679073C1 (ru) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | Форсуночная головка камеры жрд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2679073C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760603C1 (ru) * | 2021-07-06 | 2021-11-29 | Владислав Юрьевич Климов | Смесительная головка камеры сгорания жрд |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0344463A1 (de) * | 1988-06-01 | 1989-12-06 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Einspritzelement in Koaxialbauweise für Raketenbrennkammern |
US5622046A (en) * | 1995-08-28 | 1997-04-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Multiple impinging stream vortex injector |
RU2217620C2 (ru) * | 1999-11-04 | 2003-11-27 | Государственное предприятие Научно-исследовательский институт машиностроения | Камера жидкостного ракетного двигателя малой тяги |
RU2231668C1 (ru) * | 2003-02-06 | 2004-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Форсуночная головка камеры сгорания жрд |
RU2525787C1 (ru) * | 2013-02-20 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Форсуночная головка камеры сгорания жрд |
-
2018
- 2018-01-25 RU RU2018102864A patent/RU2679073C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0344463A1 (de) * | 1988-06-01 | 1989-12-06 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Einspritzelement in Koaxialbauweise für Raketenbrennkammern |
US5622046A (en) * | 1995-08-28 | 1997-04-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Multiple impinging stream vortex injector |
RU2217620C2 (ru) * | 1999-11-04 | 2003-11-27 | Государственное предприятие Научно-исследовательский институт машиностроения | Камера жидкостного ракетного двигателя малой тяги |
RU2231668C1 (ru) * | 2003-02-06 | 2004-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Форсуночная головка камеры сгорания жрд |
RU2525787C1 (ru) * | 2013-02-20 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Форсуночная головка камеры сгорания жрд |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760603C1 (ru) * | 2021-07-06 | 2021-11-29 | Владислав Юрьевич Климов | Смесительная головка камеры сгорания жрд |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2158841C2 (ru) | Камера жидкостного ракетного двигателя и ее корпус | |
US20240019126A1 (en) | Injection manifold with tesla valves for rotating detonation engines | |
RU2386846C2 (ru) | Ракетный двигатель малой тяги | |
RU2679073C1 (ru) | Форсуночная головка камеры жрд | |
RU2525787C1 (ru) | Форсуночная головка камеры сгорания жрд | |
JP4172270B2 (ja) | 同軸ジェット噴射装置 | |
RU2679046C1 (ru) | Форсуночная головка камеры жрд | |
RU2679049C1 (ru) | Струйно-центробежная форсунка | |
RU2679047C1 (ru) | Струйно-центробежная форсунка | |
RU2606202C2 (ru) | Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя | |
RU2231668C1 (ru) | Форсуночная головка камеры сгорания жрд | |
RU2587510C1 (ru) | Газогенератор | |
RU2684701C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд | |
CN114483380A (zh) | 一种可多次起动的小型化燃气发生装置 | |
RU2581308C2 (ru) | Камера жидкостного ракетного двигателя | |
US3217491A (en) | Method of producing energy in a reaction engine | |
RU2783308C1 (ru) | Двухкомпонентная соосно-струйная форсунка | |
US2644302A (en) | Combustion chamber having a flat wall liner with oppositely disposed apertures | |
CN117759451B (zh) | 一种基于剪切掺混结构的固体燃料连续爆轰发动机 | |
RU2806937C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд | |
RU2498102C1 (ru) | Смесительная головка камеры жрд | |
RU2479740C1 (ru) | Камера жидкостного ракетного двигателя | |
RU2791357C1 (ru) | Смесительная головка камеры сгорания жрд | |
RU2493408C1 (ru) | Смесительная головка камеры жрд | |
RU2497011C1 (ru) | Соосно-струйная форсунка |