смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя

Классы МПК:F02K3/10 с помощью форсажных камер
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
1995-02-15
публикация патента:

Смеситель форсажной камеры турбореактивного двухконтурного относится к элементам конструкции форсажных камер турбореактивных двухконтурных двигателей и позволяет решить задачу повышения запаса устойчивости к виброгорению. Смеситель 4 распределяет воздух наружного контура и затурбинный газ, которые проходят через карманы 6 и лепестки 5, смешиваются на участке между торцевыми кромками 7 смесителя 4 и стабилизаторами пламени 3. В газовый поток подается топливо через коллекторы 2. Топливовоздушная смесь выгорает за стабилизаторами пламени 3. Каждая порция топлива из коллекторов 2 попадает в воздушный поток, каждый элемент которого имеет свое количество движения и свое направление движения. Благодаря этому каждая порция топлива из коллекторов 2 имеет свое собственное время подготовки к горению и свое индивидуальное время выгорания, поэтому форсажная камера ТРДД, в которой установлен предлагаемый смеситель, менее склонна к виброгорению. 3 ил. смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354

смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354

Формула изобретения

Смеситель форсажной камеры турбореактивного двухконтурного двигателя, содержащий гофры, образующие чередующиеся каналы внутреннего и наружного контуров, выходные кромки которых наклонены к продольной оси смесителя под различными углами, отличающийся тем, что угол наклона каждой последующей кромки гофра отличается от предыдущей на угол 4°-19°, 41°-90°.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авидвигателестроению, а именно, к конструкции элементов форсажных камер турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД).

Известен смеситель форсажной камеры ТРДД, содержащий гофры, образующие чередующиеся каналы внутреннего и наружного контуров, выходные кромки которых расположены под углом к продольной оси смесителя (патент ФРГ N 2650373, МКИ F 02 К 3/10).

Недостаток указанного устройства состоит в том, что прохождение высокоскоростного потока воздуха наружного контура, имевшего низкую температуру по периферии камеры, приводит к нарушению стабилизации пламени в этой зоне, особенно на режимах высокой скорости полета и, как следствие, возникновению в ней вибрационного горения.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является смеситель ТРДД, содержащий гофры, образующие чередующиеся каналы внутреннего и наружного контуров, выходные кромки которых через одну наклонены к продольной оси смесителя под различными углами (авторское свидетельство СССР N 1813906, МКИ F 02 К 3/10, заявл. 1983 г.). Это устройство хотя и расширяет диапазон устойчивости по отношению к виброгорению работы форсажной камеры, однако виброгорение все же возникает при максимальной скорости полета.

Задача изобретения - повысить запас устойчивости к виброгорению.

Эта задача достигается тем, что в смесителе форсажной камеры турбореактивного двухконтурного двигателя, содержащем гофры, образующие чередующиеся каналы внутреннего и наружного контуров, выходные кромки которых наклонены к продольной оси смесителя под различными углами, угол наклона каждой последующей кромки гофра отличается от предыдущей на угол в 4-90 градусов. Предложенное расположение выходных кромок всех гофр приводит к тому, что в каждой точке пространства камеры, где происходит смешение топлива и воздуха, благодаря различию в количестве движения и направлении струи воздуха каждая порция горючей смеси подготавливается к горению и сгорает по своим, присушим только этой порции законам. Поэтому каждая порция смеси имеет свое индивидуальное время подготовки к горению и индивидуальное время выгорания. Форсажная камера ТРДД с такой организацией подвода воздуха к фронтовому устройству менее склонна к виброгорению по сравнению с камерой, у которой смеситель имеет только два вида выходных каналов из наружного контура.

На фиг.1 показан продольный разрез элемента фронтового устройства форсажной камеры ТРДД;

на фиг.2 показан вид сзади двигателя на смеситель;

на фиг.3 показаны зависимости функции выгорания смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354(t) порций топлива, попадающих в различные струи воздуха, от времени процесса t, где смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 1 - время подготовки порции топлива к горению, смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 2 - время выгорания порций топливной смеси.

Устройство содержит корпус 1, топливные коллекторы 2, стабилизаторы пламени 3 и смеситель 4 с лепестками 5 для подвода газа внутреннего контура и карманами 6 для подвода воздуха. Торцевые кромки 7 смесителя 4 выполнены под различными углами к оси двигателя смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 1, смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 2, смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 3, смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 4... и так далее, причем

смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 1-смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 2=смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 2-смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 3=смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 3-смеситель форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного   двигателя, патент № 2270354 4...=4°-19°, 41°-90°

Устройство работает следующим образом. Смеситель 4 распределяет воздух наружного контура и затурбинный газ, которые проходят через карманы 6 и лепестки 5, смешиваются на участке между торцевыми кромками смесителя 4 и стабилизаторами пламени 3. В газовый поток подается топливо через коллекторы 2. Топливовоздушная смесь выгорает за стабилизаторами пламени 3. Выполнение торцевых кромок 7 смесителя 4 под разными углами приводит к тому, что каждая порция топлива из коллекторов 2 попадает в воздушный поток, каждый элемент которого имеет свое количество движения и свое направление движения. Благодаря этому каждая порция топлива из коллекторов 2 имеет свое собственное время подготовки к горению и свое индивидуальное время выгорания. Характер выгорания этих порций показан на фиг.3 - позиции а, б, с, д и так далее. Из-за того, что каждая порция горючей смеси имеет свой собственный характер подготовки к горению и выгорания, форсажная камера ТРДД, в которой установлен предлагаемый смеситель, менее склонна к виброгорению, чем камера, у которой смеситель имеет только два вида выходных каналов из наружного контура.

Изобретение позволяет повысить надежность работы форсажной камеры и двигателя в целом.

Класс F02K3/10 с помощью форсажных камер

способ форсажа газотурбинного двигателя -  патент 2523510 (20.07.2014)
турбореактивный двигатель самолета, выполненный с возможностью защиты от ракеты, оснащенной головкой самонаведения, и способ его защиты (варианты) -  патент 2491439 (27.08.2013)
фронтовое устройство форсажной камеры со стабилизатором пламени изменяемой геометрии -  патент 2472027 (10.01.2013)
способ управления расходом топлива в форсажную камеру сгорания газотурбинного двигателя -  патент 2438031 (27.12.2011)
задняя часть турбореактивного двигателя самолета, турбореактивный двигатель и самолет -  патент 2433291 (10.11.2011)
кронштейн стабилизатора пламени форсажной камеры, вентиляционная камера кронштейна стабилизатора пламени и газотурбинный двигатель -  патент 2410604 (27.01.2011)
форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя -  патент 2406855 (20.12.2010)
форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя, двухконтурный турбореактивный двигатель и кронштейн стабилизатора пламени для форсажной камеры -  патент 2406033 (10.12.2010)
устройство и способ (варианты) для стабилизации пламени в форсажной камере турбореактивного двигателя -  патент 2403422 (10.11.2010)
турбореактивный двигатель с защитным экраном топливного коллектора кольца форсунок, кольцо форсунок и защитный экран -  патент 2382895 (27.02.2010)
Наверх