Форсажные камеры реактивных двигателей

Форсажные камеры сгорания реактивных двигателей [c.702]

Пламена, стабилизированные газовыми струями, дают возможность проводить интенсивные исследования пламен предварительно перемешанных смесей. Поскольку механизм стабилизации определяется свойствами основного потока и свойствами стабилизирующей струи, в исследованиях возможны самые разнообразные комбинации переменных 1) возможен более надежный контроль характеристик пламени и его различных зон путем изменения физических и химических параметров 2) путем разумного подбора различных параметров можно глубже анализировать процессы переноса, принимающие участие в общем процессе стабилизации пламени 3) стабилизация струями может дать интересные результаты при изучении технологических процессов и процессов получения различных химических соединений 4) этот метод можно использовать при изучении загрязнения атмосферы продуктами сгорания кроме того, им можно воспользоваться для уменьшения количества продуктов неполного горения, выбрасываемых в атмосферу различными двигателями 5) в турбореактивных или прямоточных воздушно-реактивных двигателях этот метод можно использовать в качестве нестационарного (съемного) стабилизатора пламени. Таким образом, при использовании этого метода в реактивной авиации, очевидно, потребуется небольшое количество воздуха от компрессора в тех случаях, когда необходимо пользоваться дожиганием в форсажных камерах. Но в тех случаях, когда такого дожигания не требуется, подачу воздуха можно прекратить, и одновременно с этим исчезнет сопротивление, неизменно возникающее при использовании плохообтекаемых стабилизаторов. Очевидно также, что для стабилизации пламени можно использовать конкретные системы различных видов и получить лучшие [c.330]

Искровое зажигание (5), распространение пламени по однородному ламинарному потоку горючей смеси (6), стабилизация пламени с помощью плохо обтекаемого тела (7), самовоспламенение вследствие сжатия (8), погасание вследствие избыточных потерь тепла (9) происходит в форсажной камере реактивного двигателя (А), внутреннем конусе горелки Бунзена (Б), бензиновом двигателе (В), топке для сжигания кокса, в которую в течение к. ногих часов ограничена подача воздуха (Г), турбулентном газовом диффузионном пламени (Д). [c.147]

Большинство летательных аппаратов в настоящее время оснащено газотурбинными — турбовинтовыми (ТВД) и турбореактивными (ТРД) двигателями. В газотурбинных двигателях процесс сгорания топлива осуществляют в камерах сгорания, куда подают сжатый турбокомпрессором воздух и впрыскивают жидкое топливо. Воспламеняется топливо от электрической искры. Подача воздуха и топлива, сгорание топлива и образование горячей струи газов происходят одновременно и непрерывно, в едином потоке. Образовавшиеся газы в ТВД и ТРД используют по-разному. В ТВД они расширяются в турбине, вращающей компрессор для сжатия воздуха и воздушный винт, который создаст основную тягу окончательное расширение газов осуществляется в реактивном сопле, причем струей газов, вытекающих из сопла, создается дополнительная (8-12 % от общей) тяга. В ТРД газы сгорания расширяются в турбине, вращающей компрессор, а затем в реактивном сопле тяга создается в результате истечения газов из сопла. В современных ТРД газы после турбины направляют в форсажную камеру, в которой дополнительно сжигается часть топлива. Из форсажной камеры газы поступают в реактивное сопло с более высокой температурой и с большей скоростью, благодаря чему увеличивается сила тяги. [c.335]

Так как в форсажных камерах и прямоточных воздушно-реактивных двигателях поток не всегда является аксиальным, стабилизирующую струю в них можно вводить под углами, не равными 180°. Установлено [13], чю при данной массовой скорости потока и данном давлении в струе стабилизирующая способность одиночных струй резко падает с изменением угла их [c.321]

Форсажная камера двигателя состоит из следуюш,их элементов диффузора 1, форсунки 2, стабилизатора пламени 3, реактивного сопла 4, регулируемых створок 5. [c.141]

Исли давление за турбиной выше, чем перед компрессором, то приведенная скорость истечения при одинаковых условиях полета у турбореактивного двигателя выше, чем у прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Но в последнем возможны более высокие температуры. Поэтому прямоточный воздушно-реактивный двигатель может развивать большие удельные тяги даже при меньших давлениях в реактивном сопле. Однако для увеличения тяги в турбореактивном двигателе можно поместить за турбиной вторую камеру сгорания (так называемую форсажную камеру), в которой газ может дополнительно нагреваться до такой же температуры, как и в прямоточном воздушно-реактивном двигателе. В этом случае тяга турбореактивного двигателя существенно возрастает. [c.57]

Современный турбокомпрессорный ВРД состоит из следующих узлов входного диффузора 1, аксиального компрессора 2, камер сгорания 3, газовой турбины 4, выходного диффузора 5, форсажной камеры 8 и реактивного сопла 9. Устройство современного форсированного ТРД, а также изменение характеристик газов по его длине представлены на рис. 191 [31]. Двигатель работает следующим образом. Воздух, пройдя входной диффузор, попадает в компрессор, где в результате сжатия давление его повышается в 3,5—4,5 раза. Воздух с повышенным давлением направляется в камеру сгорания, куда через форсунку впрыскивается топливо. В камере сгорания происходят образование топливно-воздушной смеси и ее горение, при этом температура газа поднимается до 1400—1550°. [c.479]

Форсажная камера представляет удлиненное сопло реактивного двигателя, в котором производится сжигание добавочного количества топлива. Это делается возможным благодаря тому, что продукты сгорания, поступаю- [c.155]

Турбореактивный двигатель с центробежным компрессором форсажной камеры не имеет. Из турбины газы проходят реактивное сопло, а затем, расширяясь, с большой скоростью истекают в атмосферу. Энергия рабочих газов, приобретенная в про-дессе сжатия воздуха и последующего подвода тепла из камер сгорания, частично затрачивается на вращение турбины и увеличение скорости струи газов, выходящих из реактивного сопла. Тяга создается за счет приращения скорости газов, истекающих из двигателя. [c.20]

Рис. 6. Турбореактивный двигатель с осевым компрессором / — входная часть двигателя 2 —осевой компрессор 3—камера сгорания 4 —турбина 5 —форсажная камера 5 —реактивное соалэ.

Продукты сгорания вместе с воздухом из зоны дожигания проходят через газовую турбину, отдавая ей часть своей кинетической энергии. Газовая турбина передает эту энергию воздушному компрессору. Затем отработанные горячие газы выбрасываются через сопло, чем и создается реактивная тяга, обеспечивающая высокие скорости полета. В современных форсированных ТРД газ после турбины попадает в форсажную камеру. В эту камеру впрыскивается дополнительное количество топлива. В результате сгорания этого добавочного количества в выходное сопло газ поступает с более высокой температурой и с большей скоростью. Это, конечно, увеличивает силу тяги. Сгорание испаренного в воздухе топлива происходит в результате распространения фронта пламени. Однако значительная часть топлива сгорает и за счет самовоспламенения, причем, чем больше эта часть, тем выш е будет эффективность, т. е. полнота и скорость сгорания. Поэтому топлива с низкой температурой самовоспламенения и малым периодом задержки самовоспламенения лучше обеспечивают процесс сгорания в реактивных двигателях, чем топлива с низкими цетановыми числами. [c.104]

Из турбины газ поступает в форсажную камеру, которая предназначена для кратковременного увеличения тяги двигателя. В форсажной камере сжигается дополнительное количество топлива. Затем газ поступает в сопло, где расширяется и создает реактивную тягу. Температура газа, вытекающего из сопла, составляет 770—870 К, скорость истечения — 550—650 м/с при работе двигателя у земли. В полете при расширении газа до атмосферного давления скорость истечения его больше. [c.209]

Турбулентное пламя предварительно перемешанной смеси. Турбулентное пламя предварительно перемешанной смеси является основным режимом горения в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием и в форсажных камерах реактивных двигателей. Эти пламена могут быть стабилизированы как внутри, так и на выходе предварительно перемешанного потока из трубопровода. При низких скоростях потока, как в случае пламени бунзеновской горелки, пламена ламипарны с четко различимым фронтом пламени, т.е. они стационарны во времени. При скорости потока выше определенной критической величины поток в трубопроводе становится турбулентным и горение сопровождается ревущим звуком. Пламя в этом случае имеет широкий размытый фронт. Однако снимки фронта турбулентного пламени, сделанные с высоким временным разрешением, демонстрируют сложную извилистую структуру фронта (см. рисунки 14.1, 14.2 и 14.3). [c.194]

К сожалению, авторы описанных здесь опытов не рассмотрели вопроса о механизме обратной связи, который заставляет процесс горения возмущаться в ритме акустических колебаний. Чтобы привести пример одного из вероятных механизмов обратной связи в воздушно-реактивных двигателях, можно сослаться на мнение Ннколь-сона и Радклиффа, изучавших аналогичные процессы в форсажных камерах турбореактивных двигателей ). Они объясняют возбуждение акустических колебаний возникновением переменного тенлонодвода вследствие зависимости полноты сгорания от коэффициента избытка воздуха и от величины скорости потока перед зоной горения. Если согласиться с этой точкой зрения, то весь анализ вибрационного горения можно будет построить аналогично задаче, рассмотренной в 23—25. Единственным отличием будут иные краевые условия, однако это не может оправдать повторения всех выкладок в настоящем параграфе. [c.471]

Для форсажных камер и прямоточных реактивных двигателей предложено высокоэнергетическое топливо на основе продуктов взаимодействия диборана и этилена, декаборана и моноолефи-новых углеводородов этилена, пропилена и бутилена. Это топливо, обеспечивающее устойчивую работу реактивных двигателей [c.58]

При проектировании камер сгорания прямоточных воздушно-реактивных двигателей или турбореактивных форсажных камер одной из главных задач является стабилизация пламени. Проблема стабилизации возникает в связи с тем, что высокие скорости тепловыделения на единицу объема (что равноценно большим расходам горючего и окислителя) и малые поперечные сечения, необходимые для таких камер сгорания, приводят к тому, что скорости на входе во много раз превышают нормальную скорость пламени горючей смеси. Обычно в качестве стабилизаторов применяют тела илохообтекаемой формы, причем чаще всего системы из V-образных желобов. О количественных характеристиках таких стабилизаторов имеется сравнительно немного данных, хотя некоторые эмпирические правила установлены. По этой причине нельзя было установить механизмы стабилизации и срыва, однако удалось сделать некоторые качественные выводы. [c.195]

Испытания первых бороводородных топлив были не совсем удачными. Топлива, которые при сгорании дают твердые остатки, опасные для любой техники, особенно для реактивной возможна забивка сопел, чреватая онасно-стью взрьта. Если же твердые веш ества образуются из-за недостаточной стабильности не успевшего сгореть жидкого топлива, то возможны нарушения работы системы подачи топлива и других узлов двигателя. После стендовых испытаний турбореактивного двигателя, работавшего на бороводородном топливе, были обнаружены отложения окиси бора на статоре и роторе турбины, на всех деталях форсажной камеры, на выходном сопле. [c.83]

Современный турбокомпрессорный ВРД состоит из следующих частей входного диффузора 1, оксиального компрессора 2, камер сгорания 3, газовой турбины 4, выходного диффузора 5, форсажной камеры 8 и реактивного сопла 9. Устройство современного ТРД, а также изменение характеристик газов по его длине показаны на рис. 111 [3]. Работа двигателя осуществляется следующим образом. Воздух, пройдя входной диффузор, попадает в компрессор, где в результате сжатия давление его повышается в 3,5—4,5 раза. Воздух с повышенным давлением направляется в камеру сгорания, куда через форсунку впрыскивается топливо. В камере сгорания происходят образование топливо-воздушной смеси и ее горение, при этом температура газа поднимается до 1400—1550°. Для снижения температуры газов во вторичную зону камеры сгорания подается дополнительное количество воздуха. Таким образом, из камеры сгорания газ с температурой 650—700° поступает в газовую турбину, приводя ее в движение. На вращение турбины и связанного с ней компрессора используется некоторая часть энергии газа, что вызывает частичное падение температуры и давления. Затем через диффузор газ попадает в форсажную [c.317]

Области использования стабилизаторов пламени в виде плохо обтекаемых тел. Стабилизацию йламени плохо обтекаемыми телами используют в форсажных камерах сгорания авиационных газотурбинных двигателей. Подобные устройства применяются в прямоточных воздушно-реактивных двигателях (рис. 17.4). Иногда и в основной камере сгорания газотурбинного двигателя применяется стабилизация пламени плохо обтекаемым телом, однако в этом случае запромождаамая площадь гораздо больше, чем свободная площадь канала. [c.182]

Нет необходимости использовать стабилизаторы пламени в форсажной камере авиационного реактивного двигателя, потому что газы, поступающие непосредственно из турбины, в которые впр1ыскивается топливо, достаточно горячи для осуществления быстрого самовоспламенения. [c.190]

Пилотные пламена не часто используются для стабилизаци1Г пламени в форсажных камерах сгорания реактивных двигателей, потому что они вызывают большие потери давления, чем плохо обтекаемые стабилизаторы. [c.212]