SU1553793A1 - Жарова труба камеры сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к турбостроению и позвол ет повысить надежность работы камеры при форсировании рабочих параметров на входе в нее. Это достигаетс  тем, что в жаровой трубе, имеющей испаритель 1, выполненный в виде диффузора, открытого в жаровую трубу, завихритель 3, размещенный на входе в испаритель и топливную форсунку 4, дополнительно установлен на входе в испаритель диск 5 с образованием кольцевой щели 6, форсунка 4 размещена перед диском 5, а испаритель выполнен перфорированным. Кроме того, устройство снабжено перфорированным цилиндром 9, установленным между форсункой и диском и контактирующим с последним по торцу. Такое выполнение позвол ет организовать рециркул ционные зоны как внутри испарител , так и за его стенкой, обеспечить устойчивую пелену топливной пленке на внутренней поверхности испарител . 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к турбостроению , в «астности к жаровым трубам камеры сгорани .

Цель изобретени  - повышение надежности работы камеры при форсировании рабочих параметров на входе в нее,

На фиг. 1 представлена жаро ва  труба камеры сгорани , продольный разрез; на фиг. 2 - жарова  труба с перфорированным цилиндром, продольный разрез; на фиг. 3 - жарова  труба с испарителем, имеющим входной цилиндрический участок, продольный разрез .

Жарова  труба камеры сгорани  содержит фронтовое устройство с испарителем 1, выполненным в виде диффузора , открытого в жаровую трубу 2, завихритель 3, размещенный на входе в испаритель 1, и топливную форсунку 4. Жарова  труба 2 снабжена диском 5, установленным на входе в испаритель 1 с образованием кольцевой чели 6, форсунка 4 размещена перед диском 5, а испаритель 1 выполнен перфорированным отверсти ми 7. Кроме того, фронтовое устройство снабжено перфорированным (отверсти ми 8) цилиндром 9, установленным между форсункой 4 и диском 5 и контактирующим с последним по торцу. Испаритель 1 снабжен входным цилиндрическим участком 10, образующим с перфорированным цилиндром 9 кольцевой канал 11, а завихритель 3 установлен в последнем.

сл ел со J

со

00

Камера сгорани  работает следующим фбразом.

В испаритель 1 жаровой трубы 2 че- ез завихритель 3 подводитс  воздух (авихритель 3 формирует закрученный воздушный поток, который выходит из него через кольцевую щель 6 в испари- teль 1. Топливо из топливной форсунки 4 подаетс  в виде струи на торцо- йую поверхность диска 5. Топливна  фтру , соприкаса сь с торцовой по- керхностью диска 5, дробитс  на капли которые унос тс  воздушным потоком la счет действи  центробежных сил кап ли топлива попадают на поверхность испарител  1 и формируют топливную пленку. Топливна  пленка движетс  по шутренней поверхности испарител  1 иод действием спутного воздушного по- тока, поступающего из щели 6. За счет закручивани  потока давление в парителе 1 со стороны его внутрен- ей поверхности превосходит давление жаровой трубе 2. Под действием эникающей разности давлений часть оплива и воздуха выходит через отверсти  7 перфорации. При этом воз- ух дробит топливо на мелкие капли, фбразу  в зоне трубы 2 струи топли- о-воздушной смеси. Струи создают с наружной стороны испарител  1 рециркул ционное течение.

Размещение завихрител  3 в сечени ф наименьшим диаметром испарител  1 Обеспечивает наибольшую скорость за- врученного потока в щели 6, а следовательно , и наибольшую центробежную филу в этом сечении. За счет этого #се распыленное о поверхность диска 1гопливо осаждаетс  на внутреннюю поверхность испарител  1 и создаетс  хороша  равномерность распределени  Топлива, по периметру испарител  1 Начина  с его входа.

Испаритель 1, выполненный в виде диффузора, обеспечивает внезапное расширение на пути закрученного пото Жа. Это приводит к формированию мощ- його рециркул ционного течени , выход щего за область испарител  1.

Отверсти  7 в испарителе 1, чере з Которые выход т топливовоздушные струи, обеспечивают отсасывание пограничного сло , позвол ют создать на внутренней поверхности испарите- т 1 ламинарно-волновой режим течени Топливной пленки и исключают брызго- унос.

0 5

5

0

5

0

5

0

Процесс горени  локализуетс  в зоне за испарителем 1, Продукты сгорани  из зоны горени  рециркулируют к диску 5, где интенсивно смешиваютс  с поступающим из завихрител  3 воздухом и обогревают топливную пленку за счет конвективного теплообмена с ней. Продукты сгорани , образуемые в зоне за стенкой испарител  1, двигаютс  около него и передают тепло топливной пленке через его поверхность. Таким образом, организован двусторонний обогрев топливной пленки, позвол ющий испарить большее количество топлива на меньшей поверхности и эффективно использовать поверхность испарител  1 .

Дл  улучшени  равномерности распределени  топлива по периметру испарител  1 внутри завихрител  3 устанавливают цилиндр 9 (фиг. 2 и 3). При этом часть воздуха, поступающа  в жаровую трубу 2, подаетс  в кольцевой канал 11. Топливна  стру , выход ща  из топливной форсунки 4, дробитс  о торцовую поверхность цилиндра 9. Капли топлива подхватываютс  воздушным потоком и вынос тс  через отверсти  8 в цилиндре 9, образу  при этом топ- ливовоздушные струи. Использу  дл  дроблени  топлива, помимо кинетической энергии топливной струи, также энергию воздушного потока, можно получить более мелкое и равномерное распределение топливных капель по периметру испарител  1 и обеспечить еще большую равномерность топливной пленки внутри испарител  1.

Кроме того, цилиндр 9 устран ет рециркул ционное течение внутри завихрител  3 и еще больше повышает надежность работы камеры при форсировании рабочих параметров воздуха и топлива на входе в камеру.

При выполнении камеры сгорани  наибольший эффект может быть получен с учетом следующего.

Дл  орошени  топливом всей поверхности испарител  1 необходимо, чтобы поверхность диска 5 была расположена внутри завихрител  3 до входа в испаритель 1. В противном случае топливна  пленка не покрывает всю внутреннюю поверхность испарител  1.

Отверсти  7 лучше выполн ть во второй половине длины испарител  1 по ходу воздуха. При этом достигаетс  больша  гомогенизаци  топливоздушных

струй за счет испарени  топлива в первой половине длины испарител  1.

При существовании неоднородностей ВОЗДУШНОГО потока на входе в камеру сгорани  дл  демпфировани  этих неоднородностей и получени  струйного течени  на выходе отверстий 8 целесообразно выполн ть внутренний канал цилиндра 9 конфузорным (фиг.З) так, чтобы минимальна  площадь его проходного сечени  была больше суммарной площади отверстий 8. При выборе длины канала цилиндра 9 и расположени  топливной форсунки 4 по отношению к торцовой поверхности диска 5 рекомендуетс  учитывать следующее. Топливна  стру , выход ща  из форсунки 4, должна обладать достаточной кинетической энергией при соприкосновении с диском 5 дл  обеспечени  дроблени  топлива на капли. Кроме того, длина пути рикошетируемого топлива должна быть меньше длины внутреннего канала цилиндра 9.

Изобретение может быть использовано как в кольцевых, так и в трубчатых камерах сгорани .

Предлагаемое выполнение жаровой трубы камеры сгорани  позвол ет уменьшить количество вредных веществ в продуктах сгорани  и повысить на .5

дежность ее работы при форсировании рабочих параметров на входе в камеру.

Claims (3)

1.Жарова  труба камеры сгорани , содержаща  фронтовое устройство с испарителем , выполненным в виде диффузора , открытого в жаровую трубу, за- вихритель, размещенный на входе в испаритель , и топливную форсунку, о т- личающа с  тем, что, с целью повышени  надежности работы камеры при форсировании рабочих параметров на входе в нее, она снабжена диском, установленным на входе в испаритель с образованием кольцевой щели, форсунка размещена перед диском , а испаритель выполнен перфорированным .

2.Труба по п. отличающа с  тем, что фронтовое устройство снабжено перфорированным цилиндром , установленным между форсункой и диском и контактирующим с последним по торцу.

3.Труба по п. 2, о тлич а ю- щ а   с   тем, что испаритель снабжен входным цилиндрическим участком, образующим с перфорированным цилиндром кольцевой канал, а завихритель установлен в последнем.

Фиг.1

Фиг.2

J