Ускоряемый поток в камере сгорания

На некотором осевом расстоянии от смесительной головки оба компонента топлива уже полностью распылены и хорошо перемешаны, так что коэффициент соотношения компонентов становится постоянным по всему поперечному сечению камеры сгорания выравнивается и состав газовой фазы. Так как объем жидких компонентов в камере сгорания составляет лишь малую толику объема горячих газов (порядка 1%), вероятность соударения капель и их взаимодействия в факелах распыла пренебрежимо мала. Таким образом, в зоне смешения капли обоих компонентов ускоряются потоком окружающего их горячего газа. Теплопередача от горячего газа к жидким каплям вызывает испарение последних. Образующиеся пары перемешиваются и реагируют с окружающим газом с образованием до- [c.143]

Стационарные направляющие лопатки первой ступени турбины расположены у выхода камеры сгорания и предназначены для того, чтобы ускорить горячий рабочий поток и развернуть его для входа в следующую, роторную часть под соответствующим углом. Через направляющие, или сопловые лопатки первой ступени газы проходят с самой высокой скоростью. Здесь температура газов снижается от температуры газового факела только за счет смешения с воздухом, поступающим от компрессора специально для этого смешения и охлаждения. На следующих ступенях температура рабочего потока понижается только за счет совершения работы. При такой рабочей среде требуется принудительное охлаждение металла сопловых лопаток первой ступени. Сопло турбины высокого давления (см. рис. 2.7) - это сегментная сборка, привинченная к камере сгорания. Конвекция и отражение пламени в сочетании с пленочным охлаждением обеспечивают необходимое ограничение его температуры. [c.58]

Направляющие (сопловые) стационарные лопатки. Эти лопатки на выходе из камеры сгорания ускоряют горячий рабочий поток газов и разворачивают его под нужным углом для входа в рабочую часть турбины Так как здесь работы газ не совершает, то его температура снижается только за счет подаваемого компрессором воздуха, а так как температура газов превышает температуру плавления металла лопаток, требуется их охлаждение. Равномерное охлаждение практически неосуществимо, и в лопатках возникают термические напряжения, вызывающие МЦУ и усталостное растрескивание. Давление потока газов вызывает высокотемпературную ползучесть металла, который должен обладать высоким сопротивлением ползучести. [c.299]

По нашему мнению, наиболее предпочтительным является сопло с плоской звуковой поверхностью, ортогональной оси симметрии. Во-первых, это позволяет проектировать дозвуковую часть сопла (камеру сгорания двигателя) независимо от сверхзвуковой части. Во-вторых, можно применить схему с изломом образующей стенки сопла в месте пересечения со звуковой поверхностью. Эта схема имеет то преимущество, что поток монотонно ускоряется вдоль всей сверхзвуковой части контура сопла. (В отличие от этого, излом образующей стенки сопла с криволинейной звуковой поверхностью приводит к образованию зоны торможения потока.) [c.130]

Для полетов со сверхзвуковой скоростью могут применяться прямоточные воздушно-реактивные двигатели несколько иной конструктивной схемы (рис. 15.48). При движении летательного аппарата со сверхзвуковой скоростью с такой же скоростью воздушный поток входит в диффузор, представляющий собой сопло Лаваля . Сверхзвуковой поток сначала будет тормозиться в сужающейся части канала. Скорость потока воздуха в самой узкой части диффузора равна местной скорости звука. При торможении давление воздуха повышается. В расширяющейся части диффузора происходит дальнейшее торможение газового потока, в результате чего его давление продолжает увеличиваться, а скорость становится дозвуковой. После диффузора воздушный поток поступает в камеру сгорания. В камере сгорания происходит смешение топлива с воздухом и его сгорание. Температура и внутренняя энергия газа увеличиваются. Из камеры сгорания газовый поток направляется в комбинированный канал (сопло Лаваля). В сужающейся части сопла газовый поток в результате расширения ускоряется и в минимальном сечении его скорость становится равной местной скорости звука. В дальнейшем расширение газа происходит уже в расширяющейся [c.459]

Зола способствует разрушению обмуровки топочных устройств и поверхностей камер сгорания, оседает в газоходах теплорбмен-ных аппаратов и ускоряет износ поверхностей, обтекаемых забалластированным газовым потоком, а также засоряет окружающую местность. [c.10]

Интенсифицируя сам процесс горения, закрутка иЗдМеняет газодинамическую картину течения, вызывая дросселирование минимального сечепия сопла. Оба эти эффекта приводят к росту давления в камере, что в свою очередь увеличивает скорость горения топлива. Закрутка потока применяется также для реверса тяги в ВРД, для задержания радиоактивного топлива внутри ЯРД и стабилизации дуги в электродуговых подогревателях. Закрутку потока можно использовать для улучшения работы камеры сгорания. При этом ускоряется смешение и весь процесс горения и возрастает стабильность горения по сравнению с процессом, про одяш им без закрутки (скорость турбулентного горения увеличивается примерно в 3 раза). Закрутка подавляет пульсации и шум струи, увеличивает полноту сгорания, уменьшая тем самым загрязнение выхлопной струей окружаюш ей среды. Используя закрутку, можно суш ествеп-но сократить размеры камеры сгорания и уменьшить массу двигателя. Так, для ВРД использование закрутки по всему тракту позволяет сократить длину двигателя более чем на 10 %. В рабочих каналах радиальных МГ Д-генераторов происходит закрутка потока иод действием лоренцевой силы. Моншо избежать закрутки потока на выходе из МГД-каиала, компенсируя ее созданием некоторой закрутки на входе в МГД-канал. [c.194]

В результате большого температурного градиента между средой и каплями распыленного топлива в предпламенной зоне камеры сгорания происходит интенсивный прогрев и испарение капель. Скорость прогрева и испарения зависят главным образом от размера капель, скорости их движения относительно потока и от интенсивности химических реакций, протекающих в жидкой фазе. В последнем случае выделяющееся тепло ускоряет прогрев и испарение топлива. Благодаря диффузии и движению капель в потоке пары топлива, образующиеся на поверхности капель, распространяются в объеме и тормозят испарение капель большего размера. Картина дальнейшего испарения резко усложняется вследствие радиации тепла из фронта пламени. [c.111]

Для интенсификации сжигания газового топлива необходимо ускорить смешение его с воздухом и создать условия для увеличения скорости турбулентного распространения пламени и поверхности фронта пламени. Поверхность фронта пламени может быть увеличена организацией развитого зажигания по сечению горелки. Скорость турбулентного распространения пламени определяется скоростью химического реагирования, которая увеличивается с ростом температуры и концентрации реагирующих веществ. С целью повышения температуры смеси применяют предварительный подогрев воздуха, используемого для горения. Однако основной нагрев горючей смеси до ее воспламенения происходит в топочной камере за счет диффузии в нее высоконагретых продуктов сгорания. Для ускорения тепло-и массообмена сжигание должно быть организовано в высокотурбулизированном потоке и, следовательно, в потоке с повышенной скоростью. При этом должно быть организовано устойчивое зажигание, обеспечивающее воспламенение у устья горелки при высокой скорости истечения смеси из горелок. [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...