Конструкция камеры сгорания

Циклы газотурбинных установок со сгоранием топлива при постоянном объеме. Схема газотурбинной установки со сгоранием топлива при постоянном объеме и теоретический цикл (рис. 8.23) отличается от схемы установки со сгоранием топлива при постоянном давлении конструкцией камеры сгорания. Камера сгорания имеет три управляемых клапана топливный Ki, воздушный /Сз и клапан /(з, предназначенный для подачи продуктов сгорания в турбину 1. [c.533]

Гидравлическое сопротивление камеры сгорания оценивают падением полного давления, отнесенным к полному давлению на входе в камеру сгорания 1 . с = Ар/рвх- Для современных конструкций камер сгорания судовых ГТД к. с = 0.02-г-0,06. [c.258]

РИС. 100. Конструкция камеры сгорания [c.229]

Камеры сгорания оказывают существенное влияние на надежность ГПА, так как повреждение их элементов приводит к вынужденным остановкам. Рабочий процесс в относительно простой по конструкции камере сгорания очень сложен вследствие взаимодействия горения, теплообмена и газодинамических явлений, и, как следствие, неудовлетворительная организация горения снижает долговечность лопаток турбины. [c.86]

Для быстроходных дизелей в зависимости от способа распыливания топлива и конструкции камеры сгорания s встречаются от 12 до 20. [c.6]

Конструкция камеры сгорания двигателя существенно влияет на его работу по циклу Дизеля — Отто на газе. Наилучшие результаты получаются у однокамерных дизелей, наихудшие—у двигателей с разделённой камерой сгорания и другими теплоаккумулирующими и вихревыми приспособлениями. Высокая степень сжатия цикла Дизеля — Отто заставляет [c.136]

При разработке технологии сварки жаропрочных материалов особую трудность представляет, как правило, выбор сварочных материалов (электродов и сварочных проволок), обеспечивающих необходимые свойства металла шва. Для работы при высоких температурах металл шва, кроме необходимого уровня механических свойств и технологической прочности, должен обеспечивать также достаточную стабильность структуры и свойств при заданных температурах, обладать необходимым сопротивлением ползучести и жаростойкостью, а также рядом других свойств в соответствии с условиями работы данного узла. При этом критерии оценки пригодности того или иного типа сварочных материалов будут существенно зависеть от назначения данного узла конструкции. Так, например, для сварных конструкций камер сгорания газовых турбин пригодность тех или иных электродов будет определяться прежде всего жаростойкостью металла шва. Ряд сварных узлов турбин (рабочие лопатки, роторы и другие) могут работать под воздействием динамических знакопеременных напряжений. Поэтому для данных сварных соединений должна быть проверена их усталостная прочность. [c.21]

На фиг. 142, 143, 144 показаны типичные конструкции камер сгорания [94]. Камера вертикального типа, изображенная на фиг. 142, называется противоточной в связи с тем, что воздух входит в корпус камеры через расположенный внизу патрубок 6, движется вверх, омывая внутреннюю пламенную трубу 4, проникает в нее через расположенный вверху воздушный регистр, кольцевые щели между секциями пламенной трубы и сопла смесителя (внизу пламенной трубы). Поток горячих газов движется в пламенной трубе сверху вниз и выходит через расположенный внизу патрубок 7. [c.193]

Как видно из фиг. 142—144, камеры сгорания всех трех типов представляют собой сварные конструкции в основном из листового проката (корпус камеры и пламенная труба) и некоторых фасонных частей, могущих быть выполненными из отливок или штамповок-. Особенностью конструкций камер сгорания газовых турбин является то, что в отличие от топок обычных паровых котлов и печей они не имеют керамической огнеупорной обмуровки или водяных экранов, которые защищали бы стенки пламенной трубы от разрушения из-за воздействия высокой температуры. Охлаждение внешнего корпуса обеспечивается пропуском воздуха между ним и пламенной трубой. [c.193]

Равным образом, недопустимо решать вполне определенную технологическую задачу только за счет конструкции камер сгорания, в отрыве от организации процесса горения. [c.58]

Следовательно, присутствие таких теплоемких сред, как вода и парогаз, снижающих концентрацию кислорода в окислителе и ухудшающих тепловые условия, не вносит осложнений в процесс горения ж-идких и газообразных топлив. Более того, присутствие этих сред позволяет интенсивно вести топочный процесс без боязни воздействия высоких температур на конструкции камеры сгорания. [c.186]

Подобная постановка задачи имеет место при изучении теплового режима элементов конструкций камер сгорания газогенераторов, ракетных и авиационных двигателей, теплообменников, цилиндрических сопловых насадков и т. д. [c.40]

Рис. 3-26. Схема конструкции камеры сгорания с подводящими и отводящими патрубками для газотурбинной установки малой мощности.

Установка без регенератора отличается от установки с регенератором конструкцией камеры сгорания и внешних газо- и воздухопроводов. В связи с большим расходом топлива в установке без регенератора камеры сгорания имеют большие размеры. [c.25]

Конструкция камеры сгорания не отличается, в основном, от конструкции камеры сгорания тур- [c.127]

Конструкции основной и дополнительной ( форсажной ) камер сгорания ПГТУ с открытой схемой могут быть выполнены аналогичными конструкциям камер сгорания ГТУ. [c.128]

Приведенные данные показывают, что в отечественном газотурбостроении достигнуты хорошие результаты по созданию конструкций камер сгорания. [c.67]

Современные двигатели по типу и конструкции камер сгорания разделяются [c.370]

Особенности конструкции камеры сгорания двигателя с подводом теплоты при постоянном объеме приводят к существенно пульсирующим режимам работы. Поэтому, несмотря на его более высокий термический КПД по сравнению с КПД для двигателя с подводом теплоты при постоянном давлении, он широкого применения в практике не нашел. [c.113]

Конструкция камеры сгорания должна обеспечивать устойчивое горение относительно бедных топливовоздушных смесей и прн больших скоростях потока. С этой целью воздух, поступающий в камеру сгорания из компрессора, делится на две части. Меньшая часть воздуха (первичный воздух), составляющая 25—всего расхода воздуха, направляется в зону горения для обеспечения сгорания основной массы топлива. Большая часть воздуха (вторичный воздух) в горении не участвует, а подмешивается к продуктам сгорания для обеспечения заданного поля температур газа на входе в турбину. Для получения устойчивого фронта пламени скорость потока первичного воздуха уменьшается с помощью специальных стабилизирующих устройств — завихрителей. [c.255]

При описании ракетных двигательных систем на жидком топливе автор стремится излагать материал доступно, не упуская при этом из виду важные явления, происходящие на каждой стадии превращения окислителя и горючего, от их подачи в камеру сгорания до истечения газообразных продуктов через сопло. Для некоторых типов систем рассмотрена проблема моделирования горения. Получение высоких характеристик в двигательных установках такого типа связано с необходимостью использования системы впрыска, обеспечивающей мелкодисперсное распыление и последующее эффективное равномерное смешение компонентов топлива, однако такие требования, как правило, несовместимы с требованиями к устойчивости горения. При этом часто бывает трудно найти компромиссное решение. Нередко в этом случае приходится использовать акустические поглотители, которые усложняют конструкцию камеры сгорания. [c.11]

Высокочастотная неустойчивость обычно зависит только от характеристик камеры и параметров внутрикамерного процесса, так как она возникает в результате взаимосвязи между процессом горения и акустическими характеристиками камеры. Таким образом, на нее влияют и свойства компонентов топлива, и геометрические параметры камеры сгорания. К свойствам топлива, играющим важную роль, относятся те, что связывают динамическую реакцию процесса горения с возмущениями в камере сгорания. Эта реакция определяется чувствительным к давлению временем запаздывания [30], которое зависит от летучести и самовоспламеняемости компонентов топлива, степени распыления, давления в камере сгорания и соотношения компонентов. Конструкция камеры сгорания не только определяет характерные акустические частоты, но и оказывает значительное влияние на разность Ау скоростей газа и капель компонентов топлива, определяющую скорости испарения. Наиболее чувствительной к возникновению высокочастотной неустойчивости является зона, где величина Ау минимальна, т. е. пространство вблизи смесительной головки шириной в несколько сантиметров [9]. Типичные кривые скоростей испарения приведены на рис. 93. [c.175]

КОНСТРУКЦИЯ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ [c.185]

Конструкция камеры сгорания схематично показана на рис. 168. Плоская смесительная головка имеет 18 коаксиальных форсунок в центре ее размещен факельный воспламенитель, а на периферии — 12 отверстий для создания пристеночной завесы (рис. 169). В медной внутренней оболочке камеры сгорания (с приведенной длиной 730 мм) выполнены 40 кана- [c.261]

Разработанные универсальные методики математического моделирования основного потока газа и акустических колебаний позволили исследовать конструкции камер сгорания еще на стадии проектирования. За эту работу А.Ф. Сидорову с соавторами в 1999 году была присуждена Государственная премия Российской Федерации в области науки и техники. [c.11]

Следующим мероприятием в общем комплексе задач по улучшению экономичности бензинового двигателя на частичных нагрузках является отработка конструкции камеры сгорания. [c.364]

В случае разных конструкций камер сгорания описанное явление, по-видимому, будет происходить в разной степени. [c.365]

Таким образом, путем изменения конструкции камеры сгорания можно улучшить экономичность двигателя при малых наполнениях как за счет расширения пределов воспламенения рабочей смеси, так и благодаря улучшению протекания процесса тепловыделения. [c.365]

Вышесказанное побудило к проведению многочисленных исследовательских работ по улучшению конструкций камер сгорания двигателей с боковыми клапанами. В результате был создан ряд двигателей с боковыми клапанами, одно время почти не уступавших по мощност-ным и экономическим показателям двигателя с подвесными клапанами. [c.104]

Схема одной из конструкций камер сгорания постоянного давления дана на рис. 11.82. Камера состоит из пламенной трубы 2 и наружного кожуха 1. Пламенная труба выполняется из коротких обечаек, причем так, что каждая следующая обечайка имеет несколько больший диаметр, чем предыдущая. [c.223]

Снижение коэффициента избытка воздуха а является одним из эффективных путей форсирования рабочего цикла. Возможности снижения а зависят от степени совершенства процессов смесеобразования и сгорания, которые определяются конструкцией камеры сгорания и организацией движения воздуха и топлива в ней. При снижении а необходимо также принимать во внимание последствия возрастания температурной напряженности цикла. [c.11]

Для авиационных двигателей следует добавить малые габаритные размеры и массу. Основными типами камер сгорания являются трубчатые, кольцевые и трубчато-кольцевые. В большинстве современных конструкций камер сгорания для повышения качества организации рабочего процесса используют закрутку потока с помощью центробежных фо унок, фронтовых устройств и воздушных завихрителей, устанавливаемых перед основной кольцевой зоной горения камер сгорания с двухступенчатым сжиганием топлива, обеспечиваюших сравнительно низкий уровень вредных выбросов. На рис. 1.10 показан вариант конструкции современной камеры сгорания. Разработка и доводка камер сгорания КС — трудоемкий процесс, пока не поддающийся достаточно надежному теоретическому расчетному обоснованию. Обычно в первичной зоне КС создается область интенсивно закрученного вихревого потока, что сопровождается некоторым падением давления, но обусловливает появление таких важных положительных моментов, как повышение эффективности сгорания устойчивая работа равномерное поле температуры легкий запуск пониженная эмиссия загрязняющих веществ сравнительно малая длина камеры. [c.32]

Это объясняется большей степенью расширения, которая будет в цикле V = onst, а следовательно, и большими значениями термического к. п. д. Несмотря на это преимущество, цикл с подводом теплоты при V = onst широкого применения в пра тике не нашел в связи с усложнением конструкции камеры сгорания и ухудшением работы турбины в пульсирующем потоке газа, [c.167]

Принципиальная схема ГТУ со сгоранием топлива при постоянном объеме показана на рис. 10.6. От предыдущей данная ГТУ отличается лишь конструкцией камеры сгорания, которая имеет три клапана подачи свежего воздуха 6, подачи жидкого или газообразного топлива 5 и ] лапан 8, сообщающий камеру сгорания с сопловым аппаратом 9 турбины 1. Открытие и закрытие клапанов, требуемое для обеспечения v = onst в процессе горения топлива, регулируется специальным устройством в соответствии с фазами цикла ГТУ. [c.87]

Камера сгорания — трубчато-кольцевого типа, расположена вертикально. Регенератор пластинчатого типа выполнен трехходовым по воздуху и одноходовым по газу. Подробная конструкция камер сгорания и теплообменных аппаратов рассмотрена в гл. 7. [c.80]

Конструкция камер сгорания. По конструкции камеры сгорания делятся на трубчатые, многотрубчатые (секционные), кольцевые, трубчато-кольцевые по числу форсунок — на одно-, двух- и многорегистровые (горелочные) по направлению движения потока — на прямоточные и петлевые (с поворотом потока на 180°) по направлению распыливания топлива — на камеры с распыливанием по потоку и поперек оси (при использовании вращающихся форсунок). [c.260]

Современные быстроходные дизели по конструкции камер сгорания подразделяются на два основных типа 1) с неразделёнными камерами сгорания, 2) с разделёнными камерами сгорания. [c.245]

Стационарные газотурбинные установки выполн.яются преимущественно по циклу с постоянным давлением вследствие более простой конструкции камеры сгорания, более равномерной работы компрессора, подающего воздух в магистраль с постоянным сопротивлением и больн1ей экономичнссти этого цикла при заданных параметрах газа перед турбиной. [c.539]

Простейшие газотурбинные установки имеют большие потери тепла с уходящими газами. Для увеличения экономичности установок многие фирмы применяют регенерацию тепла уходящих газов. Как правило, американские газотурбостроительные фирмы делают установки с регенераторами из тех же агрегатов, что и установки без регенераторов. При введении регенератора меняются конструкции камер сгорания и газопроводов. Мощность установки несколько уменьшается и сильно увеличиваются металловложе- [c.6]

Пламенная труба камеры сгорания (рис. 2-13) имеет наружный кожух толщиной 6,3 мм, в котором сделаны калиброванные отверстия для прохода охлаждающего воздуха. Внутри наружного кожуха помещен внутренний кожух, состоящий из пяти элементов с прорезями для прохождения воздуха. Для зажигания топлива имеется специальная растопочная форсунка, работающая на пропане, и электрическая свеча зажигания. В двойном регистре первичный воздух завихряется таким образом, что два потока воздуха вращаются в противоположных направлениях. Для предохранения форсунки от воздействия газов с высокой температурой вокруг нее сделан конический кожух. Корень факела окружает двухстенный конус, между стенками которого проходит сравнительно холодный воздух. Конструкция камеры сгорания обеспечивает свободное расширение как наружного, так и внутреннего кожухов пламенной трубы. [c.29]

Широкое развитие научно-исследовательских и конструкторских работ в этой области способствовало созданию малогабаритных высокофорсированных конструкций камер сгорания, обеспечиваюш,их высокий к. п. д., устойчивую беспульсационную работу с приемлемыми гидравлическими потерями. Чем больше потеря давления воздуха в регистре, затраченного на создание завихрений и местных пульсаций в воздушном потоке, тем выше тепловые нагрузки, достигаемые в камерах. Последнее обстоятельство справедливо, однако, при условии, если диаметр пламенной трубы камеры сгорания при заданном диаметре регистра не превышает некоторого верхнего предела. При диаметрах пламенной трубы, превосходяш,их этот предел, созданная регистром турбулентность быстро затухает, вследствие чего качественное горение может быть достигнуто при переходе на многорегистровые камеры сгорания. Поэтому для ГТУ разрабатывались как однорегистровые, так и многорегистровые камеры. [c.65]

Повышением эффективности и снижением шума элементов газотурбинных двигателей (прежде всего лопаточных машин) и разработкой новых конструкций камер сгорания, позволяющих существенно уменьшить количество загрязняющих атмосферу веществ. В последние годы цены на жидкое топливо на мировом рынке неуклонно растут. Это обстоятельство требует мер по экономии топлива. Одной из таких мер является применение улучшенного турбовинтового двигателя, получившего название турбовентиляторного двигателя (ТВВД). [c.11]

Повышение температуры газа перед турбиной и температуры металла стенок жаровых труб потребовало разработки улучшенной конструкции камеры сгорания. Примененные на двигателе TF30-P-100 жаровые трубы типа Finwall имеют большое число желобков для протока охлаждающего воздуха, что увеличивает эффективность охлаждения стенок (рис. 52). Кроме того, такая конструкция подобна сотовой и обеспечивает повышенную прочность при малой массе. [c.99]

Камера сгорания двигателя — кольцевая, имеет восемнадцать одноканальных топливных форсунок с воздушным распылом (см. рис. 39). При разработке камеры сгорания фирма Роллс-Ройс провела большие исследования по снижению уровня дымления, достижению равномерности поля температур на выходе и сокращению длины камеры. Конструкция камеры сгорания двигателя RB.211 показана на рис. 25, а. [c.142]

На каждый из упомянутых выше механизмов потерь оказывают влияние свойства топлива и конструкция камеры сгорания. Хотя теоретический удельный импульс системы определяют термодинамические и кинетические характеристики, степень его достижения обусловливается и газодинамическими эффектами. Дробление и испарение капель в основном определяют полноту сгорания и оказывают лишь второстепенное влияние на кинетические потери и потери в пограничном слое. Распыливание топлива определяется конструкцией форсунок и смесительной головки, тогда как скорости испарения зависят от конструкции камеры сгорания и свойств компонентов топлива. С точки зрения экономичности оптимальной является смесительная головка, обеспечиваюп ая такое распыление компонентов топлива, при котором они испаряются с одинаковой скоростью, а испарение завершается в одном поперечном сечении камеры сгорания. Камера при этом должна обеспечить достаточно большую относительную скорость Av между газом и каплями, чтобы полностью испарить последние на располагаемой длине. Характер изменения Аи по длине камеры определяется в значительной степени коэффициентом сужения камеры сгорания Лк/Лкр. Другими факторами, влияющими на распыление топлива, являются перепад давления ка форсунках, начальный размер капель, устойчивость внутрикамерного процесса, характер соударения струй, свойства топлива, самовоспламеняемость и турбулентность газов в камере. Распределение топлива в факеле распыла определяет влияние качества смешения компонентов [c.169]

Собственные частоты системы подачи топлива или других узлов двигателя при динамических нагрузках определяют, возникнет ли неустойчивость с колебаниями той или иной частоты. Процесс горения можно изолировать от системы подачи увеличением перепада давления на форсунках. Если перепад давления на форсунках составляет примерно половину внутрикамерного давления, то низкочастотные колебания возникают редко. Использование демпфирующих устройств или согласование импедансов позволяет снизить требуемый перепад давления на форсунках до величин, меньших половины давления в камере сгорания при обеспечении устойчивой работы ЖРД. Изменения собственных частот системы питания можно добиться изменением длины или объема трубопроводов и коллекторов, а также установкой энергопоглощающих устройств типа четвертьволновых резонаторов или резонаторов Гельмгольца. Собственные частоты механических узлов можно изменять выбором других мест крепления или введением дополнительных креплений. Можно изменять и конструкцию камеры сгорания, чтобы уменьшить диапазон ее чувствительности к колебаниям низкой и промежуточной частот. Увеличение приведенной длины L или отношения длины к диаметру форсуночных каналов обычно повышает устойчивость [69]. Для ЖРД, работающих на водо- [c.174]

По характеристикам длительной прочности деформируемые кобальтовые сплавы типа L-605 и HS-188 превосходят их никелевые аналоги (такие, как Hasteloy X и IN-617) в температурном выражении это превосходство достигает 55 °С. Непосредственно по уровню сопротивления длительному разрушению они близки к малоуглеродистым литейным кобальтовым сплавам типа Х-45 и FSX-414. Отличаясь превосходной деформируемостью и свариваемостью, деформируемые кобальтовые сплавы находят применение в конструкции камер сгорания газовых турбин. Сплав HS-188 обладает наиболее выдающейся противоокислительной стойкостью, столь важной для деталей этой высокотемпературной зоны, и не так уж склонен к образованию фаз Лавеса, снижающих пластичность [c.204]

Конструкция камеры сгорания и распределения, а также скорость движения заряда, интенсификация зажигания и т. п. могут слегка изменять величину и положение границы постоянства удельного расхода при дросселировании, однако, в обш ем, надо считать в правильно сконструированном двигателе удельный расход топлива при дросселировании может быть сохранен примерно постоянным (путем качественно-количественной регулировки) до достижения значения среднего давления, равного половине от среднего давления полного дросселя на экономической регулировке. Предполагается, что п = onst. [c.304]

Все современные дизели являются бескомпрессорными. В зависимости от конструкции камеры сгорания они могут быть разделены на дизели с н е -разделенной камерой сгорания, иначе однокамерные дизели, и дизели с разделенной камерой сгорания. К последним относятся предка-мерные, вихрекамерные и воздушнокамерные дизели. Воздушнокамерные дизели в настоящее время применяются редко. [c.247]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...