КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2004 года по МПК F23R3/16 

Описание патента на изобретение RU2236644C1

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к конструкции камеры сгорания ГТД, и может быть использовано в стационарных газотурбинных установках.

Известна камера сгорания ГТД, содержащая корпус и жаровую трубу, на входе которой установлено фронтовое устройство [1].

Из известных устройств наиболее близкой к предложенной является камера сгорания ГТД, содержащая диффузор, корпус и жаровую трубу, на входе которой установлено фронтовое устройство [2].

Недостатком этой камеры является возникновение вибрационного горения на некоторых режимах работы двигателя.

Задачей изобретения является обеспечение устойчивой работы камеры сгорания во всем диапазоне рабочих режимов двигателя.

Указанная задача решается тем, что в известной камере сгорания ГТД, содержащей диффузор, корпус и жаровую трубу, на входе которой установлено фронтовое устройство, вход во фронтовое устройство сообщен с входом диффузора по меньшей мере одним акустическим волноводом, выполненным с учетом следующей зависимости:

l2-l1=(0,4-0,6) λ,

где l2 - длина акустического волновода;

l1 - длина диффузора вдоль продольной оси двигателя;

λ - длина волны продольной или тангенциальной моды акустических колебаний в камере сгорания.

Такое выполнение камеры сгорания приводит к тому, что колебания давления и скорости газа, возникающие в ней при вибрационном горении, распространяются как по диффузору, так и по акустическому волноводу. На вход диффузора они приходят в противофазе и гасят друг друга за счет интерференции волн.

На приведенном чертеже показан продольный разрез камеры сгорания ГТД. Камера сгорания содержит диффузор 1, корпус 2 и жаровую трубу 3, на входе которой установлено фронтовое устройство 4. Вход фронтового устройства 4 сообщен с входом диффузора 1 акустическим волноводом 5, выполненным в виде трубки. Длина волновода 5 должна быть больше длины диффузора 1 вдоль продольной оси двигателя на половину длины волны продольной или тангенциальной моды акустических колебаний, возникающих в камере сгорания при вибрационном горении. Это оптимальное условие для гашения колебаний. Однако точная настройка акустического волновода представляет значительную сложность. Поэтому диапазон длины, при которой он достаточно эффективно работает, составляет (0,4-0,6) λ.

Во время работы двигателя при наступлении режима вибрационного горения в камере сгорания возникают периодические колебания давления и скорости газа, которые распространяются как по диффузору 1, так и по акустическому волноводу 5. На вход диффузора 1 волны приходят в противофазе и взаимно гасят друг друга за счет интерференции.

Подбирая соответствующие длины волноводов 5, можно настроить устройство на гашение акустических колебаний различных мод, возникающих в камере сгорания при вибрационном горении.

Изобретение позволяет обеспечить работоспособность камеры сгорания во всем диапазоне режимов ее работы и увеличить ресурс работы двигателя в целом.

Источники информации

1. Патент Франции №2116363, кл. F 02 C 7/00 , опубл. в 1972 г.

2. Ю.М.Пчелкин "Камеры сгорания газотурбинных двигателей". М.: Машиностроение, 1984 г., стр.146.

Похожие патенты RU2236644C1

название год авторы номер документа
ФОРСАЖНАЯ КАМЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) 2002
  • Андреев А.В.
RU2229614C1
ФОРСАЖНАЯ КАМЕРА ДВУХКОНТУРНОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2002
  • Андреев А.В.
  • Колесниченко В.Г.
RU2247852C2
ФОРСАЖНАЯ КАМЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2002
  • Андреев А.В.
RU2229615C1
ФОРСАЖНАЯ КАМЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2002
  • Андреев А.В.
RU2229616C1
КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ 2007
  • Строкин Виталий Николаевич
  • Шихман Юрий Моисеевич
  • Шлякотин Владимир Ефимович
  • Степанов Владимир Алексеевич
  • Шилова Татьяна Владимировна
RU2343356C1
КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 1999
  • Кузнецов В.А.
  • Токарев В.В.
RU2173818C2
КАМЕРА СГОРАНИЯ С КОЛЬЦЕВЫМ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ АВТОГЕНЕРАТОРОМ РАСПЫЛИВАНИЯ ТОПЛИВА 2000
  • Козырев А.В.
  • Козырев В.Т.
RU2170884C1
Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя 2021
  • Скиба Владимир Васильевич
RU2773783C1
КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ 2007
  • Строкин Виталий Николаевич
  • Шихман Юрий Моисеевич
  • Шлякотин Владимир Ефимович
  • Степанов Владимир Алексеевич
  • Шилова Татьяна Владимировна
RU2347144C1
КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2007
  • Строкин Виталий Николаевич
  • Шилова Татьяна Владимировна
RU2349840C1

Реферат патента 2004 года КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Камера сгорания газотурбинного двигателя содержит диффузор, корпус и жаровую трубу, на входе которой установлено фронтовое устройство. Вход во фронтовое устройство сообщен с входом диффузора по меньшей мере одним акустическим волноводом, выполненным с учетом защищаемой изобретением зависимости. Изобретение позволяет подавить колебания давления и скорости газа, возникающие в камере сгорания при вибрационном горении. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 236 644 C1

Камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая диффузор, корпус и жаровую трубу, на входе которой установлено фронтовое устройство, отличающаяся тем, что вход во фронтовое устройство сообщен со входом диффузора по меньшей мере одним акустическим волноводом, выполненным с учетом следующей зависимости:

l2-l1 =(0,4:0,6) λ,

где l2 - длина акустического волновода;

l1 - длина диффузора вдоль продольной оси двигателя;

λ - длина волны продольной или тангенциальной моды акустических колебаний в камере сгорания.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2236644C1

Камера сгорания генератора инертных газов 1989
  • Макаренко Валерий Леонидович
  • Дунь Николай Борисович
  • Поздняков Дмитрий Константинович
SU1695060A1
Форсажная камера сгорания турбореактивного двигателя 1979
  • Андреев А.В.
  • Марчуков Ю.П.
  • Мнакаканян Ю.С.
SU805712A1
ФОРСАЖНАЯ КАМЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 1995
  • Андреев А.В.
  • Чепкин В.М.
RU2117806C1
EP 0576717 A1, 05.01.1992
US 5431018 A, 11.07.1995
EP 1158247 A2, 28.11.2001.

RU 2 236 644 C1

Авторы

Андреев А.В.

Горячева О.В.

Лебедев В.А.

Марчуков Е.Ю.

Хлыстова О.Е.

Чепкин В.М.

Яшуничкин И.К.

Даты

2004-09-20Публикация

2002-12-26Подача