Требования к камерам сгорания

Существуют различные методы организации процесса сгорания, используемые в зависимости от типа и режима работы двигателя. Поэтому формы камер сгорания двигателей весьма разнообразны. Для двигателей с внешним смесеобразованием общие требования к камерам сгорания следующие [c.143]

Требования к камерам сгорания [c.14]

К камерам сгорания современных энергетических установок предъявляется большое число различных требований, регламентирующих их экономичность, надежность и ограниченный выброс вредных веществ (экологические требования). При проектировании энергетических установок обеспечить пытаются все требования, но не всегда это удается. [c.56]

Обеспечивает подачу природного газа к камере сгорания и к турбодетандеру газотурбинной установки. В основу обвязки по пусковому и топливному газу заложены не только требования обеспечения нужных технологических процессов, но и требования безопасности, для чего обязательно предусматриваются свечи безопасности . Дело в том, что запорная арматура не может считаться абсолютно герметичной и небольшие утечки газа при одностороннем давлении могут иметь место. [c.75]

Настоящие исследования проводились на камере сгорания, выполненной из синтетического высокочистого кварца. К камерам сгорания горелок для газопламенной обработки металлов, как и к камерам сгорания авиационных турбореактивных двигателей предъявляется ряд требований, вытекающих из различий назначения их и условий эксплуатации [1]. [c.102]

К камерам сгорания предъявляются следующие основные требования. [c.390]

Помимо перечисленных к камерам сгорания могут предъявляться дополнительные требования, связанные с особенностями конструкции и эксплуатации конкретного двигателя. [c.393]

За последние годы существенно изменились требования, предъявляемые к камерам сгорания. Основное внимание уделяется компактности камер сгорания, высокой надежности, экономичности, пусковым свойствам и снижению вредных выбросов. Обязательным требованием является малая чувствительность камеры сгорания при работе на различных топливах. [c.427]

К камерам сгорания предъявляются следующие требования 1) в них должно происходить устойчивое горение топлива на всех режимах работы ГТУ, без срывов, опасных пульсаций и затухания пламени 2) поле температур в газовом потоке перед турбиной должно быть достаточно равномерным во избежание местных перегревов и повреждений сопл [c.408]

Основным требованием, предъявляемым к камерам сгорания, является обеспечение устойчивого процесса горения на всех режимах работы двигателя. Важное значение имеет также требование безотказного запуска (розжига) основных и форсажных камер сгорания в условиях полета, что необходимо для обеспечения повторного запуска двигателя при его самовыключении в воздухе и для надежного включения форсажа. [c.64]

У серийно выпускаемых двигателей возможны отклонения в выходных показателях из-за несовершенства технологии изготовления узлов и систем, влияющих на процессы сгорания. Выполнение повышенных требований к топливной экономичности и токсичности двигателей возможно прежде всего при ужесточении технологических допусков на изготовление деталей и сборку узлов топливоподающей системы, системы зажигания, механизма газораспределения, деталей, формирующих камеру сгорания, систему выпуска. Испытания автомобилей, изготовленных до введения жесткого нормирования выбросов показали, что разброс величин выбросов по окиси углерода и углеводородам одним автомобилем, но с различными карбюраторами достигал двух-трехкратной величины, а данных по расходу топлива — 15. .. 20%. [c.37]

До СИХ пор рассматривались различные варианты поршневых двигателей с кривошипно-шатунным механизмом. На автомобилях некоторое распространение получили роторно-поршневые двигатели (РПД) благодаря лучшим значениям массогабаритных показателей. В РПД можно реализовать как обычный цикл Отто, так и дизельный, легко организовать расслоение заряда, отключение секций и так далее. Однако РПД имеют существенный недостаток, ограничивающий возможность выполнения современных требований по токсичности и топливной экономичности. Это прежде всего чрезмерно развитая поверхность камеры сгорания, приводящая к образованию застойных зон. В результате наблюдаются высокие выбросы углеводородов, неудовлетворительная топливная экономичность. [c.48]

Так как температура в камере сгорания достигает 2500—3200 К, а температура на входе в канал генератора 2400—2600 К, существуют значительные трудности в выборе материалов стенок. Эти трудности обусловливаются тем, что к материалу стенок канала предъявляются требования по обеспечению большого ресурса работы и способности выступать в роли проводящих и непроводящих элементов при высоких температурах и при высокой химической активности рабочего тела (продукты сгорания с добавкой калия). Для выполнения этих требований и обеспечения совместимости элементов конструкции друг с другом применяются описанные нами покрытия. [c.210]

К основным камерам сгорания ВРД предъявляются следующие требования. [c.271]

Другие требования к конструкции горячих газоходов вытекают из характера компоновки всего газотурбинного агрегата. Эти требования заключаются в следующем имеются компоновки, в которых относительное положение камеры сгорания и турбины остается неизменным в работе, и перемещение камеры, вызванное температурными деформациями турбины или патрубка, достигается передачей необходимых усилий через жесткий газопровод. Такова обычно конструкция связи вертикальных камер с турбинами. Вторая схема соединения камеры с турбиной требует, чтобы газопровод обладал известной компенсационной способностью. Газоход этого типа показал на фиг. 148. На примере этого газохода рассмотрим, как достигаются те и другие качества конструкции газохода. [c.196]

Технические требования, предъявляемые к механизму клапанного распределения, вытекают из назначения механизма — плотно и надежно закрывать отверстие клапана во время взрыва горючей смеси в камере сгорания двигателя и точно на время всасывания горючей смеси открывать его. [c.176]

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]

Большое внимание уделено гетерогенной структуре потока в камере сгорания. На практике, кроме того, наблюдается и существенная стратификация течения, при которой в каждом слое имеется свое соотношение компонентов топлива. Указанное противоречие между требованиями к высокой экономичности двигательных установок и к устойчивости горения до сих пор не разрешено. [c.11]

Здесь а — скорость звука (порядка 1000 м/с), а D — соответствующий поперечный размер, например диаметр полости камеры сгорания (0,01ч-1 м). Поперечные моды колебаний имеют частоты порядка 500—50 000 Гц в зависимости от размера двигателя. Исследования поперечных мод колебаний сопряжены со значительными экспериментальными трудностями вследствие того, что к датчикам предъявляются требования высокой чувствительности (обязательно использование пьезоэлектрических датчиков) и необходимости их тщательной установки, исключающей дополнительное демпфирование или возмущение акустического поля. [c.126]

Камера сгорания. Часть сжатого воздуха, входящего в камеру сгорания, смешивается с топливом и полученная смесь сгорает в камере сгорания, образуя газы с температурой более 1650 °С. Остальной поток сжатого воздуха проходит вокруг камеры сгорания и через щели в стенках, охлаждая ее, и смешивается затем с продуктами сгорания с тем, чтобы снизить температуру последних перед входом в турбину до температур 1100-1300 °С (до 1500 °С в некоторых современных установках). Материалы камеры сгорания и переходных газопроводов должны обладать достаточной прочностью при рабочих температурах (1100 °С и выше). Основным требованием является стойкость к окислению, термической усталости и короблению. Кроме того, материал должен иметь хорошую свариваемость и деформируемость, необходимые при изготовлении камер. Желательно также, чтобы материал обладал низким коэффициентом термического расширения и достаточной износостойкостью. [c.577]

Повышенные требования к режимам нагрева способствовали тому, что на современных термических печах основными источниками теплоты стали электричество и газ. Габаритные размеры электрических и газовых печей меньше мазутных, так как в них отсутствует топочное пространство или камера сжигания, В газовых печах осуществляется наиболее полное смешение газа с воздухом, благодаря чему нет необходимости в создании специальной Камеры сгорания. [c.456]

Ответственные элементы многих современных машин и аппаратов подвергаются при эксплуатации интенсивным воздействиям переменных (часто циклических) температурных полей и механических нагрузок. Число циклов за срок службы может быть невелико (до 5 10 ), и тогда долговечность лимитируется условиями малоциклового разрушения. При чередовании переходных режимов работы, для которых характерно быстрое изменение нагрузок и температур, со стационарными длительными нагружениями существенное влияние на процессы деформирования и разрушения оказывает ползучесть. В таких условиях работает разнообразное технологическое оборудование металлургической и химической промышленности (засыпные устройства и колосники печей, кристаллизаторы, валки прокатных станов и машин для непрерывного литья заготовок, чаши, химические реакторы и др.), а также элементы газовых и паровых турбин (диски, лопатки, камеры сгорания), космических аппаратов и сверхзвуковых самолетов, активной зоны ядерных реакторов. Обеспечение их прочности и долговечности — сложная научно-техническая проблема, актуальность которой возрастает в связи с непрерывным повышением требований к технико-экономическим показателям и надежности машин и аппаратов. [c.3]

Формула далее говорит, что для получения большой силы тяги необходимо обеспечить большую скорость выброса газов относительно ракеты. Для этого нужно, чтобы на них действовали в момент выброса достаточно большие силы. Большие силы возникают только тогда, когда в камере сгорания создаются высокие давления. Но при определенной массе сгоревшего топлива давление становится большим только при очень высоких температурах газа в камере. Следовательно, условие получения больших скоростей выброса газов предъявляет новые требования к качествам топлива и окислителя горючее должно обладать высокой температурой горения и выделять во время горения большое количество тепла. [c.207]

Требования к конструкции двигателя также ясно видны из формулы реактивной силы и из найденных нами требований к качеству топлива. Механизмы подачи топлива и окислителя должны подавать в камеру сгорания большие количества горючего каждую секунду. Материал стенок камеры сгорания и выходных дюз должен длительное время выдерживать действие больших сил при температурах много более 1000°С, т. е. необходимо, чтобы он обладал большой жаростойкостью и большой прочностью при высоких температурах. [c.207]

Описанные опыты с большой убедительностью показывают, что подходить упрош енно к повышению степени сжатия не следует. Нельзя считать, что при повышении степени сжатия в любом случае обеспечивается должный эффект. Для каждой степени сжатия необходимо тш,ательно подбирать форму камеры сгорания, учитывая как фактор экономичности, так и фактор требований к октановому числу топлива (механическое октановое число), причем оба эти фактора могут находиться в противодействии — улучшая экономичность, можно понизить механическое октановое число. [c.362]

При сгорании смеси в полости камеры сгорания образуется нагар. Вследствие этого снижаются мощность и экономичность двигателя, повышаются требования к детонационной стойкости применяемого горючего, возникает возможность срыва работы искровых зажигательных свечей и появления поверхностного самовоспламенения рабочей смеси (калильное зажигание). [c.68]

Устройство системы питания дизельного двигателя. Основные требования, предъявляемые к дизельной топливной аппаратуре подача топлива под высоким давлением при равномерном распределении его по объему камеры сгорания [c.189]

Жаростойкие покрытия требуются для защиты поверхности ракет, внутренней поверхности камер сгорания, реактивных сопел и т. п. Керамика по механическим свойствам и вибростойкости не отвечает требованиям реактивной и ракетной техники. Однако при использовании ее в виде покрытий основную нагрузку несет защищаемый конструкционный материал от покрытия же требуется высокая ударная вязкость, стойкость к эрозионному износу, тепловым ударам, химическая стойкость при высоких температурах, близость коэффициентов термического расширения материалов покрытия и конструкции. [c.645]

Следует отметить, что требования к датчику в значительной мере повышаются в связи с необходимостью иметь датчик малых размеров, так как в противном случае его установка непосредственно в камерах сгорания верхнеклапанных двигателей с небольшими размерами цилиндров невозможна. Ввод же дополнительных промежуточных каналов значительно искажает индикаторную диаграмму [70]. [c.146]

Камера сгорания является одним из важнейших узлов авиационного двигателя. От ее совершенства в значительной мере зависят надежность и экономичность ГТД. На ТРДФ и ДТРДФ применяются две камеры основная, постоянно работающая, и форсажная, включаемая на некоторых режимах полета для увеличения тяги двигателя (рис. 25). В настоящее время на большинстве авиационных ГТД применяются основные камеры сгорания кольцевого типа, так как они при равном объеме имеют меньшие, чем трубчато-кольцевые, длину и поверхность жаровой трубы. Это позволяет уменьшить длину валов и массу двигателя. Комплекс основных требований, предъявляемых к камерам сгорания, весьма противоречив. Например, стремление к высокой полноте сгорания топлива трудно согласуется с достижением минимального объема камеры. Наиболее важными из этих требова- [c.46]

Увеличение потребностей в энергии с одновременным повышением требований к охране окружающей среды приводит к необходимости создания мощных камер сгорания с псевдоожи-женным слоем под давлением. В настоящее время имеются проекты сооружения таких установок. [c.20]

Одним из результатов работы, проведенной в конце 1960-х гг. американской Межведомственной комиссией по ракетным двигателям на химическом топливе RPG, стало признание того, что экономичность, устойчивость и работоспособность ЖРД взаимосвязаны. Такой вывод был сделан на основании анализа дробления, испарения и горения распыленного топлива, который стал отправной точкой для поиска технических решений в этих трех направлениях. В результате появилась возможность оптимизировать процесс выбора конструкторских решений, сократив тем самым период разработки и уменьшив массу двигателя. Большинство ЖРД, разработанных до 1970 г., создавались методом проб и ошибок. Случалось, что до нахождения оптимальной конструкции приходилось опробовать до 100 вариантов смесительной головки. Обычно лишь после достижения требуемого уровня экономичности и обеспечения устойчивой работы начинались поиски способов обеспечения требуемого ресурса. Поэтому разработанные ранее ЖРД (эксплуатация некоторых из них еш е продолжается) имели неоптимальное соотношение компонентов топлива, в них использовались специальные устройства для повышения устойчивости, а масса конструкции оказывалась завышенной. Маршевый двигатель ВКС Спейс Шаттл и экспериментальный ЖРД с кольцевой камерой сгорания и центральным телом стали первыми двигателями, разработанными с применением новых методов. Рабочие характеристики ЖРД определяются выбором установочных параметров, к которым относятся свойства компонентов топлива и технические требования к системе подачи топлива, смесительной головке и камере сгорания. Исходя из них, можно рассчитать полноту сгорания, удельный импульс, устойчивость горения и температуру стенки камеры. Достигнутый удельный импульс, как и для РДТТ, представляет собой разницу между термодинамическим потенциалом топлива и потерями, сопутст-вуюш.ими его реализации. Динамическая устойчивость определяется балансом между причинами, вызываюш ими внутрика- [c.164]

Наиболее широко покрытия на суперсплавах применяются на узлах и деталях высокотемпературных секций газовых турбин, таких как камеры сгорания, рабочие и направляющие лопатки. Необходимость в таких покрытиях возникла в 1950-х гг. при производстве авиационных двигателей, когда стало очевидно, что требования к составу материала для улучшения его высокотемпературной прочности и достижения оптимальной степени зашиты от воздействия высокотемпературной окружающей среды несовместимы. Повышение рабочей температуры вызывало интенсивное окисление никелевых и кобальтовых суперсплавов, применявшихся для изготовления рабочих и направляющих лопаток турбин. Необходимость решения проблемы окисления суперсплавов привела к разработке алюми-нидных диффузионных покрытий, некоторые из которых применяются до сих пор. [c.89]

Организация такого дожигания связана с довольно жесткими требованиями к горелочным устройствам камеры дожигания, которые должны обеспечить высокую степень полноты сгорания топлива, устойчивое горение при высоких скоростях набегающего потока выходных газов ГТУ, надежное воспламенение дожигаемого топлива, создание равномерного температурного поля после горелок, их малое гидравлическое сопротивление. Обычно этим требованиям отвечают микрофакельные горелки, выгорание топлива в которых осуществляется в зоне рециркуляции за плохо обтекаемыми телами (уголки и т. п.). [c.84]

Теплообмен излучением играет важную роль в природе и технике. Структура атмосфер планет и звездных атмосфер, рабочий процесс в камерах сгорания и электрических дугах, тепловой режим радиоэлектронной аппаратуры и искусственных спутников Земли — вот лишь некоторые примеры процессов, в которых теплообмен излучением является определяющим. Поэтому не удивительно, что уже в течение многих десятилетий в этой области проводятся теоретические и прикладные исследования. Опубликован ряд монографий по теплообмену излучением как в Сойетском Союзе, так и за рубежом. Тем не менее в последнее время в научной литературе по теплообмену отмечается повышенный. интерес к теплообмену излучением в связи с его принципиальным значением для таких объектов новой техники, как космические аппараты, энергетические установки, основанные на новых принципах, оптические квантовые генераторы, термоядерные устройства и т. д. Вследствие такого повышенного интереса к практическим приложениям предъявляются новые более строгие требования к теории теплообмена излучением как в отношении описания протекающих процессов, так и в отношении описания сложного теплообмена, происходящего при одновременном переносе тепла излучением, теплопроводностью и конвекцией. В результате математический аппарат современной теории теплообмена излучением существенно усложнился. [c.5]

После анализа возможных вариантов схем из них выбирается одна или несколько для дальнейшей прораЬотки, в ходе которой вырабатываются технические решения по отдельным элементам системы. При анализе надежности систему делят на такие элементы, для которых возможна и целесообразна автономная отработка при конструкторских испытаниях. По этой причине элементами системы двигателя становятся отдельные узлы и агрегаты (ТНА, камеры сгорания, клапаны и т. д.), разрабатываемые в специальных подразделениях организации-разработчика. Однако, прежде чем приступать к проектированию и опытной отработке камеры сгорания, ТНА, стыковочных соединений и других элементов двигателя необходимо знать, какие требования необходимо предъявить к [c.28]

Поэтому при испытаниях ЖРД с целью оценки границ работоспособности по давлению в камере сгорания, по соотношению-компонентов топлива и т. д. появление однородных отказов также позволяет установить слабейшее звено двигателя и по отноше- нию к изменедиям этих параметров, а следовательно, определить соответствующие границы работоспособности и проверить выполнение требований ТЗ, используя неравенства типа (4.12), т. е. например [c.114]

Н.Р. Брилинг предложил идею создания короткоходных конструкций дизелей, позволяющих резко повысить их оборотность без увеличения средней скорости поршня. Для организации процесса сгорания в соответствии с требованиями, предъявляемыми к современным двигателям, была создана неразделенная высокотурбулентная камера сгорания. Требование хорошего распыливания при высокой быстроходности двигателя побудило к отказу от раздельной топливной аппаратуры и переходу к насосам-форсункам. Быстроходный короткоходпый двигатель позволил уменьшить количество тепла, передаваемого в охлаждающую воду, и, тем самым, повысить экономичность двигателя при высокой литровой мощности. [c.258]

Образование нагара в двигателе происходит неравномерно. В начале эксплуатации двигателя нагар образз ется интенсивно, но после пробега 10 000—15000 км количество нагара изменяется незначительно, поскольку часть нагара постепенно выгорает и уносится из камеры сгорания. Наличие нагара повышает требования к антидетонационной стойкости топлива на 7—10, иногда на 15—18 октановых единиц. Основной причиной этого является малая теплопроводность нагара. Тепловой режим в камере сгорания повышается, и увеличивается возможность возникновения детонации. [c.68]

Преимуществами дизелей с разделенными камерами сгорания являются мягкая работа, что обусловлено более плавным нарастанием давления, и возможность несколько снизить требования к топливной аппаратуре, поскольку хорошее перемешивание топлива с воздухом в разделенных камерах сгорания позволяет впрыскивать топливо при сравнительно невысоком давлении (75— 130 кГ1см ). Однако коэффициент полезного действия и мощность таких двигателей несколько меньше, чем у двигателей с непосредственным впрыском топлива, а пуск более трудный. [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...