RU2777804C1 - Method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine - Google Patents

Method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine Download PDF

Info

Publication number
RU2777804C1
RU2777804C1 RU2021136433A RU2021136433A RU2777804C1 RU 2777804 C1 RU2777804 C1 RU 2777804C1 RU 2021136433 A RU2021136433 A RU 2021136433A RU 2021136433 A RU2021136433 A RU 2021136433A RU 2777804 C1 RU2777804 C1 RU 2777804C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
combustion
fuel
stabilizing
aluminum
Prior art date
Application number
RU2021136433A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Сергеевич Кулешов
Александр Михайлович Савельев
Original Assignee
Федеральное Автономное Учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Автономное Учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" filed Critical Федеральное Автономное Учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2777804C1 publication Critical patent/RU2777804C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engine technology.
SUBSTANCE: invention relates to engine technology, namely to a method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine and can be used in modern aircraft engines with high-speed airflow to improve emission characteristics and expand the range of stable operation of the combustion chamber, including to improve the high-altitude engine start. The method consists in the creation of vortex zones in the combustion chamber, the supply of the main liquid hydrocarbon fuel and the preliminary creation of auxiliary fuel, including its gasification and supply to the vortex zones. In this case, auxiliary fuel is used in the form of a colloidal solution of aluminum nanoparticles of a certain size, the concentration of which ensures the agglomeration of aluminum nanoparticles and is at least 2.5 wt. % and gasification of auxiliary fuel is carried out during its supply to the vortex zones of the combustion chamber.
EFFECT: creating a method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine, providing feedback between the vortex zones and the main combustion zone in the combustion chamber due to the absorption of thermal radiation by aluminum agglomerates from combustion products in the main combustion zone of the combustion chamber.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к способу стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата и может быть использовано в современных воздушно-реактивных двигателях с высокоскоростным воздушным потоком для расширения диапазона устойчивой работы камеры сгорания, в том числе для улучшения высотного запуска двигателя.The invention relates to engine building, namely to a method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine and can be used in modern air-jet engines with high-speed air flow to expand the range of stable operation of the combustion chamber, including to improve high-altitude engine start.

Стабилизация горения углеводородного топлива в высокоскоростном воздушном потоке представляет собой сложную техническую проблему. Для ее решения предлагается использовать фиксированные вихревые зоны за уступами, стабилизаторами или в нишах, в которых циркулируют горячие продукты сгорания, воспламеняющие свежие порции топлива. Подобная организация процесса горения может быть устойчивой лишь при наличии тепловой связи между вихревой и основной зонами горения, которая обычно реализуется через приток в вихревую зону горячих продуктов сгорания с обратными токами. При сжигании углеводородного топлива в бедных смесях связь между вихревой и основной зонами может ослабевать, что ведет к срыву процесса горения. С целью поддержания работоспособности вихревой зоны предлагается подавать в нее специальное топливо подпитки, которое поддерживает требуемый уровень концентрации продуктов сгорания в отрывной зоне.Stabilization of hydrocarbon fuel combustion in a high-velocity air flow is a complex technical problem. To solve it, it is proposed to use fixed vortex zones behind ledges, stabilizers or in niches in which hot combustion products circulate, igniting fresh portions of fuel. Such an organization of the combustion process can be stable only if there is a thermal connection between the vortex and main combustion zones, which is usually realized through the influx of hot combustion products with reverse currents into the vortex zone. When hydrocarbon fuels are burned in lean mixtures, the connection between the vortex and main zones can be weakened, which leads to the breakdown of the combustion process. In order to maintain the efficiency of the vortex zone, it is proposed to supply it with special make-up fuel, which maintains the required level of concentration of combustion products in the separation zone.

Известен способ стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата заключающийся в создании в камере сгорания вихревых зон и подаче в вихревые зоны основного жидкого или газообразного топлива (RU 2119118, 1998 г.). В известном техническом решении в результате перемешивания топлива и воздуха образуется гемогенизированная горючая смесь, самовоспламеняющаяся при температуре воздушного потока выше температуры воспламенения. Недостатком известного технического решения является низкая надежность способа, обусловленная необходимостью использования принудительного поджига от электроискры, создаваемой от введения в вихревые зоны электродов в случае снижения температуры воздушного потока ниже температуры воспламенения топлива.A known method of stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine, which consists in creating vortex zones in the combustion chamber and supplying the main liquid or gaseous fuel to the vortex zones (RU 2119118, 1998). In the known technical solution, as a result of mixing fuel and air, a hemogenized combustible mixture is formed, which spontaneously ignites at an air flow temperature above the ignition temperature. The disadvantage of the known technical solution is the low reliability of the method, due to the need to use forced ignition from an electric spark created by introducing electrodes into the vortex zones in the event that the temperature of the air flow drops below the ignition temperature of the fuel.

Известен способ стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата, заключающийся в подаче основного жидкого углеводородного топлива и в предварительном создании вспомогательного углеводородного топлива, включающем его газификацию и подачу в вихревые зоны (RU 2529035, 2014 г.). В известном техническом решении вспомогательное топливо выполнено в виде смеси инертного газа с наночастицами алюминия. При этом выходящее из проточной камеры вспомогательное топливо барботируют под давлением через жидкое углеводородное топливо, в результате чего происходит внедрение частиц алюминия в жидкое топливо, а оставшийся инертный газ насыщается парами жидкого топлива.A known method of stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine, which consists in the supply of the main liquid hydrocarbon fuel and in the preliminary creation of auxiliary hydrocarbon fuel, including its gasification and supply to the vortex zones (RU 2529035, 2014). In the known technical solution, the auxiliary fuel is made in the form of a mixture of an inert gas with aluminum nanoparticles. At the same time, the auxiliary fuel leaving the flow chamber is bubbled under pressure through the liquid hydrocarbon fuel, as a result of which aluminum particles are introduced into the liquid fuel, and the remaining inert gas is saturated with liquid fuel vapor.

Недостатком известного способа является отсутствие обратной связи между вихревыми зонами и основной зоной горения в камере сгорания, обусловленное значительной задержкой воспламенения крупных наночастиц алюминия, размер которых составляет более 25 нм, покрытых оболочкой из карбида бора, без предварительного их дробления. Недостатком известного способа также является необходимость добавления специальных стабилизаторов при длительном хранении наночастиц в жидком топливе для устранения их агломерации.The disadvantage of the known method is the lack of feedback between the vortex zones and the main combustion zone in the combustion chamber, due to a significant ignition delay of large aluminum nanoparticles, the size of which is more than 25 nm, coated with a boron carbide shell, without their preliminary crushing. A disadvantage of the known method is also the need to add special stabilizers during long-term storage of nanoparticles in liquid fuel to eliminate their agglomeration.

Наиболее близким по технической сущности и назначению к заявляемому изобретению является способ стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата, заключающийся в создании в камере сгорания вихревых зон, подаче основного жидкого углеводородного топлива, в предварительном создании вспомогательного углеводородного топлива, включающем его газификацию и подачу в вихревые зоны (RU 2454607, 2012 г.). В известном техническом решении в вихревую зону подают вспомогательное топливо, представляющее собой газообразные продукты термохимической конверсии основного жидкого углеводородного топлива, получаемые на борту летательного аппарата при помощи автономного термохимического реактора, при этом тепловая связь носит конвективный и диффузионный характер. Известное техническое решение позволяет увеличить полноту сгорания топлива и тяговую отдачу летательного аппарата.The closest in technical essence and purpose to the claimed invention is a method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine, which consists in creating vortex zones in the combustion chamber, supplying the main liquid hydrocarbon fuel, in preliminary creating an auxiliary hydrocarbon fuel, including its gasification and supply to vortex zones (RU 2454607, 2012). In the known technical solution, auxiliary fuel is supplied to the vortex zone, which is gaseous products of thermochemical conversion of the main liquid hydrocarbon fuel, obtained on board the aircraft using an autonomous thermochemical reactor, while the thermal connection is of a convective and diffusion nature. Known technical solution allows to increase the completeness of fuel combustion and traction efficiency of the aircraft.

Существенным недостатком известного технического решения является зависимость тепловой связи от давления и плотности промежуточной газовой смеси между вихревой зоной и зоной основного горения, что снижает эффективность стабилизации процесса горения в камере сгорания. Кроме того, недостатком известного технического решения, также снижающим эффективность стабилизации процесса горения, является возможность обратных химических превращений в процессе термохимической конверсии основного жидкого углеводородного топлива в термохимическом реакторе на борту летательного аппарата.A significant disadvantage of the known technical solution is the dependence of the thermal connection on the pressure and density of the intermediate gas mixture between the vortex zone and the main combustion zone, which reduces the efficiency of stabilization of the combustion process in the combustion chamber. In addition, the disadvantage of the known technical solution, which also reduces the efficiency of stabilization of the combustion process, is the possibility of reverse chemical transformations in the process of thermochemical conversion of the main liquid hydrocarbon fuel in a thermochemical reactor on board the aircraft.

Техническая проблема, решаемая заявляемым изобретением, заключается в расширении арсенала технических средств, а именно в создании способа стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата, обеспечивающего повышение эффективности процесса.The technical problem solved by the claimed invention is to expand the arsenal of technical means, namely, to create a method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine, which improves the efficiency of the process.

Технический результат, достигаемый при реализации предлагаемого изобретения, заключается в создании способа стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата, обеспечивающего усиление обратной связи между вихревыми зонами и основной зоной горения в камере сгорания.The technical result achieved by the implementation of the proposed invention is to create a method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine, providing increased feedback between the vortex zones and the main combustion zone in the combustion chamber.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что при осуществлении способа стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата, заключающегося в создании в камере сгорания вихревых зон, подаче основного жидкого углеводородного топлива и в предварительном создании вспомогательного топлива, включающем его газификацию и подачу в вихревые зоны, согласно предлагаемому техническому решению вспомогательное топливо используют в виде коллоидного раствора наночастиц алюминия определенного размера, концентрация которых обеспечивает агломерацию наночастиц алюминия и составляет не менее 2,5 масс. %, а газификацию вспомогательного топлива осуществляют в процессе его подачи в вихревые зоны камеры сгорания.The claimed technical result is achieved due to the fact that when implementing a method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine, which consists in creating vortex zones in the combustion chamber, supplying the main liquid hydrocarbon fuel and preliminary creating auxiliary fuel, including its gasification and supply to vortex zones, according to the proposed technical solution, auxiliary fuel is used in the form of a colloidal solution of aluminum nanoparticles of a certain size, the concentration of which ensures the agglomeration of aluminum nanoparticles and is at least 2.5 wt. %, and the gasification of the auxiliary fuel is carried out in the process of its supply to the vortex zones of the combustion chamber.

Существенность отличительных признаков технического решения подтверждается тем, что только совокупность всех признаков, описывающая предлагаемое техническое решение, позволяет обеспечить решение поставленной технической проблемы с достижением заявленного технического результата, заключающегося в реализации его назначения, т.е. в создании способа стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата, обеспечивающего обратную связь между вихревыми зонами и основной зоной горения в камере сгорания за счет поглощения агломератами алюминия теплового излучения от продуктов сгорания в основной зоне горения камеры сгорания.The significance of the distinguishing features of the technical solution is confirmed by the fact that only the totality of all the features describing the proposed technical solution makes it possible to provide a solution to the technical problem posed with the achievement of the claimed technical result, which consists in the implementation of its purpose, i.e. in creating a method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine, providing feedback between the vortex zones and the main combustion zone in the combustion chamber due to the absorption by aluminum agglomerates of thermal radiation from combustion products in the main combustion zone of the combustion chamber.

Настоящее изобретение поясняется следующим подробным описанием способа стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата и ссылкой на иллюстрацию, где представлена схема реализации предлагаемого технического решения с обратной тепловой связью между вихревой и основной зонами горения.The present invention is explained by the following detailed description of the method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine and a reference to an illustration showing a diagram of the implementation of the proposed technical solution with thermal feedback between the vortex and main combustion zones.

На чертеже приняты следующие обозначения:The following designations are adopted in the drawing:

1 - камера сгорания;1 - combustion chamber;

2 - высокоскоростной поток воздуха;2 - high-speed air flow;

3 - вихревая зона;3 - vortex zone;

4 - поток основного жидкого углеводородного топлива;4 - the flow of the main liquid hydrocarbon fuel;

5 - поток вспомогательного топлива5 - auxiliary fuel flow

6 - поток лазерного излучения;6 - laser radiation flux;

7 - импульсный лазер;7 - pulsed laser;

8 - кювета;8 - cuvette;

9 - поток теплового излучения продуктов сгорания.9 - flux of thermal radiation of combustion products.

Способ стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата осуществляется, следующим образом.A method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine is carried out as follows.

В камере 1 сгорания под действием высокоскоростного потока 2 воздуха создают вихревые зоны 3 и подают поток 4 основного жидкого углеводородного топлива и поток 5 вспомогательного топлива. Вспомогательное топливо используют в виде коллоидного раствора наночастиц алюминия определенного размера, концентрация которых обеспечивает агломерацию наночастиц и составляет не менее 2,5 масс. % и которое создают предварительно. В частном случае вспомогательное топливо создают методом лазерной абляции. Потоком 6 лазерного излучения от импульсного лазера 7 воздействуют на подложку, выполненную в виде алюминиевой фольги (на чертеже не показана), и расположенной в кювете 8 с жидким топливом (на чертеже не показано). В процессе воздействия излучения обеспечивают передвижение фольги относительно потока 6 лазерного излучения импульсного лазера 7 со скоростью около 1 мм/сек. Жидкое топливо прокачивают через кювету 8 с необходимым расходом для создания заданной концентрации наночастиц алюминия. В этом случае за счет воздействия импульсного лазера 7 генерируются неоксидированные наночастицы алюминия радиусом от 10 × 10-9 до 200 × 10-9 м и обеспечивается равномерное распределение наночастиц в потоке жидкого топлива. Концентрация наночастиц алюминия не менее 2,5 масс. %, определяется из условия обеспечения агломерации наночастиц до момента воспламенения топлива, что достижимо, т.к. время агломерации обратно пропорционально концентрации частиц, а время воспламенения отдельных наночастиц от их концентрации не зависит. При этом размер наночастиц алюминия в коллоидном растворе вспомогательного топлива определяется из соотношения:In the combustion chamber 1, under the action of a high-speed air stream 2, vortex zones 3 are created and a stream 4 of the main liquid hydrocarbon fuel and an auxiliary fuel stream 5 are supplied. Auxiliary fuel is used in the form of a colloidal solution of aluminum nanoparticles of a certain size, the concentration of which ensures the agglomeration of nanoparticles and is at least 2.5 wt. % and which is pre-created. In a particular case, auxiliary fuel is created by laser ablation. A stream 6 of laser radiation from a pulsed laser 7 acts on a substrate made in the form of aluminum foil (not shown in the drawing) and located in a cuvette 8 with liquid fuel (not shown in the drawing). During exposure to radiation, the foil is moved relative to the laser radiation flux 6 of the pulsed laser 7 at a speed of about 1 mm/sec. Liquid fuel is pumped through cuvette 8 at the required flow rate to create a given concentration of aluminum nanoparticles. In this case, due to the action of a pulsed laser 7, non-oxidized aluminum nanoparticles with a radius of 10 × 10 -9 to 200 × 10 -9 m are generated and a uniform distribution of nanoparticles in the liquid fuel flow is ensured. The concentration of aluminum nanoparticles is not less than 2.5 wt. %, is determined from the condition of ensuring the agglomeration of nanoparticles until the fuel is ignited, which is achievable, because the agglomeration time is inversely proportional to the particle concentration, and the ignition time of individual nanoparticles does not depend on their concentration. In this case, the size of aluminum nanoparticles in a colloidal solution of auxiliary fuel is determined from the ratio:

Figure 00000001
Figure 00000001

где:where:

am - температуропроводность твердого алюминия, м2/сек;a m - thermal diffusivity of solid aluminum, m 2 /sec;

τ - длительность лазерного импульса, сек;τ is the duration of the laser pulse, sec;

σ - коэффициент поверхностного натяжения жидкого алюминия, Н/м;σ - coefficient of surface tension of liquid aluminum, N/m;

ρ - плотность жидкого алюминия, кг/м3;ρ is the density of liquid aluminum, kg/m 3 ;

с - скорость звука в жидком алюминии, м/сек.c is the speed of sound in liquid aluminum, m/sec.

Данное соотношение показывает, что длительность лазерного импульса влияет на размер частиц, получаемых при абляции. В случае деструкции основного жидкого углеводородного топлива, используемого для создания вспомогательного топлива (например, керосина), под действием лазерного излучения, изменяют параметры последнего (длину волны, длительность и энергию импульса), или воздействуют лазерным излучением с внешней стороны подложки (алюминиевой фольги), таким образом, чтобы внесение наночастиц алюминия в жидкое топливо происходило со стороны, где нет воздействия излучения. Кроме того, возможно реализовать процесс абляции в потоке более стойкой к излучению жидкости (например, в изопропаноле). В процессе подачи в камеру 1 сгорания через соответствующие форсунки (на чертеже не показаны) потока 4 основного жидкого углеводородного топлива и потока 5 вспомогательного топлива (коллоидного раствора наночастиц алюминия) происходит газификация потоков 4 и 5, смешение испаряющихся капель вспомогательного топлива с парами основного топлива, и, при концентрации продуктов абляции (наночастиц алюминия в жидком топливе) не менее 2,5 масс. %, образование агломератов наночастиц алюминия радиусом от 1,0 × 10-6 до 10 × 1,0-6 м за счет слипания отдельных наночастиц. Агломераты наночастиц алюминия подаются в вихревые зоны 3 и поглощают поток 9 теплового излучения продуктов сгорания. При поглощении теплового излучения агломератами алюминия происходит передача тепла от агломератов газовой смеси в вихревой зоне и ее воспламенение. Кроме того, нестойкость агломератов наночастиц алюминия делает возможным их распад на отдельные наночастицы в процессе переизлучения теплового излучения и позволяет использовать наночастицы алюминия для получения дополнительного энергетического эффекта от их сжигания с образованием оксида алюминия Al2O3. В результате агломераты наночастиц алюминия, поглощающие тепловое излучение от продуктов сгорания и являются промежуточным теплоносителем, обеспечивающим организацию обратной связи, которая обладает большим коэффициентом усиления на основе аномального поглощения теплового излучения. Основными компонентами продуктов сгорания являются молекулы СО2 и Н2О основного жидкого углеводородного топлива, которые при высоких температурах, присущих продуктам сгорания, являются источниками теплового излучения. При типичных температурах в камерах сгорания высокоскоростных двигателей (2500-2700 К) максимум теплового излучения приходится на длину волны ~1 мкм, что соответствует излучению ближнего инфракрасного диапазона. Суммарная концентрация молекул СО2 и Н2О в продуктах сгорания может достигать 30%, за счет чего возникает дополнительный канал теплопередачи от основной зоны горения к вихревой зоне. Необходимо отметить, что крупные сплошные алюминиевые частицы не могут заменить агломераты наночастиц такого же размера, так как частота резонанса в первом случае в разы меньше, чем во втором. Все процессы происходят на характерных временах пребывания топливной смеси в вихревых зонах (около 0,1 сек).This relationship shows that the duration of the laser pulse affects the size of the particles obtained by ablation. In the case of destruction of the main liquid hydrocarbon fuel used to create auxiliary fuel (for example, kerosene), under the action of laser radiation, the parameters of the latter (wavelength, pulse duration and energy) are changed, or laser radiation is applied from the outside of the substrate (aluminum foil), so that the introduction of aluminum nanoparticles into liquid fuel occurs from the side where there is no radiation exposure. In addition, it is possible to implement the ablation process in a flow of a liquid that is more resistant to radiation (for example, in isopropanol). In the process of supplying the combustion chamber 1 through the corresponding nozzles (not shown in the drawing) of the flow 4 of the main liquid hydrocarbon fuel and the flow 5 of the auxiliary fuel (a colloidal solution of aluminum nanoparticles), gasification of the flows 4 and 5 occurs, the evaporating drops of the auxiliary fuel are mixed with the vapors of the main fuel, and, at a concentration of ablation products (aluminum nanoparticles in liquid fuel) of at least 2.5 wt. %, the formation of agglomerates of aluminum nanoparticles with a radius of 1.0 × 10 -6 to 10 × 1.0 -6 m due to adhesion of individual nanoparticles. Agglomerates of aluminum nanoparticles are fed into the vortex zones 3 and absorb the flow 9 of thermal radiation of the combustion products. When thermal radiation is absorbed by aluminum agglomerates, heat is transferred from the gas mixture agglomerates in the vortex zone and ignites. In addition, the instability of aluminum nanoparticle agglomerates makes it possible for them to decompose into individual nanoparticles in the process of reemission of thermal radiation and allows the use of aluminum nanoparticles to obtain an additional energy effect from their combustion with the formation of aluminum oxide Al 2 O 3 . As a result, agglomerates of aluminum nanoparticles that absorb thermal radiation from combustion products are an intermediate heat carrier that provides feedback organization, which has a large gain based on anomalous absorption of thermal radiation. The main components of combustion products are CO 2 and H 2 O molecules of the main liquid hydrocarbon fuel, which, at high temperatures inherent in combustion products, are sources of thermal radiation. At typical temperatures in the combustion chambers of high-speed engines (2500–2700 K), the maximum thermal radiation falls at a wavelength of ~1 μm, which corresponds to near-infrared radiation. The total concentration of CO 2 and H 2 O molecules in the combustion products can reach 30%, due to which an additional heat transfer channel from the main combustion zone to the vortex zone appears. It should be noted that large solid aluminum particles cannot replace agglomerates of nanoparticles of the same size, since the resonance frequency in the first case is several times lower than in the second. All processes occur at the characteristic residence time of the fuel mixture in the vortex zones (about 0.1 sec).

Таким образом, использование вспомогательного топлива в виде коллоидного раствора наночастиц алюминия определенного размера, концентрация которых обеспечивает агломерацию наночастиц алюминия и составляет не менее 2,5 масс. %, и осуществление газификации вспомогательного топлива в процессе его подачи в вихревые зоны камеры сгорания обеспечивает достижение технического результата создания способа стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата, обеспечивающего обратную связь между вихревыми зонами и основной зоной горения в камере сгорания за счет поглощения агломератами алюминия теплового излучения от продуктов сгорания в основной зоне горения камеры сгорания.Thus, the use of auxiliary fuel in the form of a colloidal solution of aluminum nanoparticles of a certain size, the concentration of which ensures the agglomeration of aluminum nanoparticles and is at least 2.5 wt. %, and the implementation of gasification of auxiliary fuel in the process of its supply to the vortex zones of the combustion chamber ensures the achievement of the technical result of creating a method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine, providing feedback between the vortex zones and the main combustion zone in the combustion chamber due to absorption by aluminum agglomerates thermal radiation from combustion products in the main combustion zone of the combustion chamber.

Claims (1)

Способ стабилизации процесса горения в камере сгорания двигателя летательного аппарата, заключающийся в создании в камере сгорания вихревых зон, подаче основного жидкого углеводородного топлива и в предварительном создании вспомогательного топлива, включающем его газификацию и подачу в вихревые зоны, отличающийся тем, что вспомогательное топливо используют в виде коллоидного раствора наночастиц алюминия определенного размера, концентрация которых обеспечивает агломерацию наночастиц алюминия и составляет не менее 2,5 мас.%, а газификацию вспомогательного топлива осуществляют в процессе его подачи в вихревые зоны камеры сгорания.A method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine, which consists in creating vortex zones in the combustion chamber, supplying the main liquid hydrocarbon fuel and preliminary creating auxiliary fuel, including its gasification and supply to the vortex zones, characterized in that the auxiliary fuel is used in the form a colloidal solution of aluminum nanoparticles of a certain size, the concentration of which ensures the agglomeration of aluminum nanoparticles and is not less than 2.5 wt.%, and gasification of the auxiliary fuel is carried out in the process of its supply to the vortex zones of the combustion chamber.
RU2021136433A 2021-12-10 Method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine RU2777804C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2777804C1 true RU2777804C1 (en) 2022-08-10

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2119118C1 (en) * 1996-07-18 1998-09-20 Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского Device for stabilization of supersonic combustion
RU2454607C1 (en) * 2011-02-01 2012-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Method for stabilisation of fuel combustion process in combustion chamber, and combustion chamber of straight-jet engine of aircraft
RU2529035C1 (en) * 2013-03-25 2014-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Nano-component energy supplement and liquid hydrocarbon fuel
RU2534762C1 (en) * 2013-10-17 2014-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Metal or metalloid nanoparticles plasmajet

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2119118C1 (en) * 1996-07-18 1998-09-20 Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского Device for stabilization of supersonic combustion
RU2454607C1 (en) * 2011-02-01 2012-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") Method for stabilisation of fuel combustion process in combustion chamber, and combustion chamber of straight-jet engine of aircraft
RU2529035C1 (en) * 2013-03-25 2014-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Nano-component energy supplement and liquid hydrocarbon fuel
RU2534762C1 (en) * 2013-10-17 2014-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Metal or metalloid nanoparticles plasmajet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3810732A (en) Method and apparatus for flameless combustion of gaseous or vaporous fuel-air mixtures
Javed et al. Autoignition and combustion characteristics of kerosene droplets with dilute concentrations of aluminum nanoparticles at elevated temperatures
US2206553A (en) Method of burning fluid fuels
US8601819B2 (en) Method and device for the combustion of hydrocarbon-containing fuels
US4302933A (en) Jet engine augmentor operation at high altitudes
JPH04502806A (en) Method and apparatus for starting the boiler of a solid fuel-burning power plant and ensuring the combustion process of the fuel
RU2565131C1 (en) Ramjet engine running on solid propellant and method of its operation
JPH11166705A (en) Method and apparatus for combusting emulsion of water/ fossil fuel mixture
CA2010008A1 (en) Method and apparatus for increasing radiant heat production of hydrocarbon fuel combustion systems
Sinditskii et al. Combustion of ammonium dinitramide, part I: burning behavior
RU2406936C2 (en) Burner for combustion chamber of gas turbine (versions)
RU2777804C1 (en) Method for stabilizing the combustion process in the combustion chamber of an aircraft engine
US3122429A (en) Jet or rocket fuel
RU2454607C1 (en) Method for stabilisation of fuel combustion process in combustion chamber, and combustion chamber of straight-jet engine of aircraft
WO1992020913A1 (en) Plasma ignition apparatus and method for enhanced combustion and flameholding in engine combustion chambers
JPH0447204B2 (en)
US2727932A (en) Method for controlling reactions in hot gaseous reaction mixtures
EP0001437A1 (en) Process and apparatus for thermal afterburning of explosive gas
Davydov et al. Application of MW plasma generator for ignition of kerosene/air mixture
RU2631959C1 (en) Method of coal combustion, subjected to mechanical and plasma treatment
Suchomel et al. Perspectives on cataloging plasma technologies applied to aeronautical sciences
US3071924A (en) Method of combustion utilizing ozone
Küçükosman et al. Combustion Behavior of Fuel Droplets with Metallic, Non-Metallic and Organo-Metallic Boron Additives
Solomon et al. Pyrotechnic dispersion and ignition of boron particles in gels
RU2054218C1 (en) Method for production of excited carbon dioxide