ФРОНТОВОЕ УСТРОЙСТВО ФОРСАЖНОЙ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2018 года по МПК F02K3/10 

Описание патента на изобретение RU2663965C1

Изобретение относится к области авиационных газотурбинных двигателей, а именно к форсажным камерам сгорания авиационных газотурбинных двигателей.

Известно [Конструкция форсажных камер и выходных устройств авиационных ГТД. B.C. Чигрин, С.Е. Белова. - Учебное пособие. - Рыбинск, РГАТА, 2004. - 38 с., стр. 12] фронтовое устройство форсажной камеры сгорания газотурбинного двигателя, состоящее из радиально установленных стабилизаторов пламени, консольно закрепленных на внутренней поверхности корпуса форсажной камеры сгорания.

Недостатком данного фронтового устройства является большая потеря полного давления в форсажной камере сгорания на бесфорсажных режимах работы ГТД, обусловленная наличием плохообтекаемых тел в потоке, а именно стабилизаторов пламени, а также коллекторов для подвода топлива с топливными форсунками.

Техническим результатом изобретения является снижение потерь полного давления за счет выполнения стабилизаторов пламени в форме удобообтекаемых тел с организацией вдува струй воздуха и топлива с их поверхности на форсажных режимах работы ГТД.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном фронтовом устройстве форсажной камеры сгорания газотурбинного двигателя, состоящем из стабилизаторов пламени, консольно закрепленных на внутренней поверхности корпуса форсажной камеры сгорания, согласно изобретению стабилизаторы пламени выполнены в форме полых удобообтекаемых тел с закрытой нижней частью, внутренняя полость стабилизаторов разделена на N продольных каналов с возможностью подвода в них воздуха и топлива, на боковых стенках каналов по всей длине выполнены отверстия.

Указанный технический результат достигается тем, что подводы воздуха и топлива выполнены в верхней части стабилизаторов пламени.

Сущность изобретения заключается в том, что стабилизаторы пламени выполнены в форме полых удобообтекаемых тел с закрытой нижней частью, внутренняя полость стабилизаторов разделена на N продольных каналов с возможностью подвода в них воздуха и топлива, на боковых стенках каналов по всей длине выполнены отверстия.

Выполнение стабилизаторов пламени в форме удобообтекаемых тел обеспечивает их безотрывное обтекание на бесфорсажных режимах работы ГТД, что позволяет снизить потери полного давления [Аэродинамика тел простейших форм. К.П. Петров. - М.: Факториал, 1998. - С. 43]. На форсажных режимах работы ГТД в проточную часть форсажной камеры сгорания через отверстия на боковых стенках каналов вдуваются струи воздуха для создания зон рециркуляционного течения, и в эти зоны впрыскивается топливо, т.е. стабилизаторы пламени выполняют роль топливных коллекторов. Отсутствие отдельных топливных коллекторов в потоке газа позволяет дополнительно снизить потери полного давления.

Этим достигается указанный в изобретении технический результат.

Фронтовое устройство форсажной камеры сгорания газотурбинного двигателя приведено на фиг. 1, где обозначено следующее: 1 - корпус форсажной камеры сгорания, 2 - стабилизатор пламени, 3 - узел подвода, 4 - отверстия, 5 - каналы.

Узел подвода 3 предназначен для подвода воздуха и топлива в каналы 5. Он может быть выполнен, например, в виде штуцеров [Турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой сгорания РД-33-2С. Учебное пособие под редакцией В.В. Кулешова. - М.: ВВИА им Н.Е. Жуковского, 1986. - С. 119, рис. 6.2 поз. I]. Отверстия 4 предназначены для вдува струй воздуха и впрыска топлива в проточную часть форсажной камеры сгорания. Причем отверстия для вдува струй воздуха могут быть выполнены в виде щелей, а отверстия для впрыска топлива могут быть выполнены в виде дюз.

Фронтовое устройство форсажной камеры сгорания работает следующим образом. При включении форсажа в N1 каналы 5 стабилизаторов подается воздух, который выдувается через отверстия 4 в боковых стенках стабилизаторов в поток газов в виде плоских струй. С подветренной стороны струй (стороны струи, противоположной той, на которую набегает поток газов) образуются зоны рециркуляционного течения, аналогичные зонам, образующимся в следе за плохообтекаемым телом, в которых становится возможной стабилизация фронта пламени. В N2 каналы 5, где N≥N1+N2, стабилизаторов подается топливо, которое распыляется через отверстия в боковых стенках стабилизаторов и сгорает в зонах рециркуляционного течения, образованных струями воздуха. Таким образом обеспечивается работа форсажной камеры, аналогично известной. При выключении форсажа подача воздуха и топлива в полости стабилизаторов пламени прекращается. На бесфорсажных режимах работы ГТД стабилизаторы пламени находятся в потоке газов и создают малые потери полного давления.

Похожие патенты RU2663965C1

название год авторы номер документа
ФОРСАЖНАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ ДВУХКОНТУРНОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ И СПОСОБ ЕЁ РАБОТЫ 2021
  • Варсегов Владислав Львович
  • Марчуков Евгений Ювенальевич
  • Мингазов Билал Галавтдинович
  • Мухин Андрей Николаевич
  • Сыченков Виталий Алексеевич
RU2784569C1
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛАМЕНИ В ФОРСАЖНОЙ КАМЕРЕ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2009
  • Кишалов Александр Евгеньевич
RU2403422C1
ПОВОРОТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЛАМЕНИ АДАПТИВНОЙ ФОРСАЖНОЙ КАМЕРЫ ДВУХКОНТУРНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2022
  • Корняков Антон Андреевич
  • Марчуков Евгений Ювенальевич
  • Мухин Андрей Николаевич
  • Сиденко Владимир Владимирович
RU2786873C1
ФРОНТОВОЕ УСТРОЙСТВО ФОРСАЖНОЙ КАМЕРЫ СО СТАБИЛИЗАТОРОМ ПЛАМЕНИ ИЗМЕНЯЕМОЙ ГЕОМЕТРИИ 2011
  • Кишалов Александр Евгеньевич
  • Мыльников Владимир Сергеевич
RU2472027C1
Способ стабилизации зоны горения в форсажной камере сгорания турбореактивного двигателя и форсажная камера сгорания турбореактивного двигателя 2017
  • Костерин Андрей Валентинович
  • Мингалеев Газиз Фуатович
  • Салимов Радий Ильдусович
RU2680781C1
ФОРСАЖНАЯ КАМЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2002
  • Белоусов В.А.
  • Демкин Н.Б.
  • Наумов А.Н.
  • Иванов П.Г.
  • Окроян М.О.
RU2218471C1
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
АДАПТИВНАЯ ФОРСАЖНАЯ КАМЕРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2022
  • Кириченко Юрий Олегович
  • Марчуков Евгений Ювенальевич
  • Мухин Андрей Николаевич
  • Сиденко Владимир Владимирович
RU2786875C1
ФРОНТОВОЕ УСТРОЙСТВО КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ГТД 1996
  • Пахольченко А.А.
  • Васильцов Г.Л.
  • Муравлянников И.А.
  • Буга А.Л.
  • Остриков Ю.М.
  • Фахреев О.Я.
RU2158881C2
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ ГАЗОТУРБИННОМ ДВИГАТЕЛЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА В ГАЗОТУРБИННОМ ДВИГАТЕЛЕ 1994
  • Пахольченко Андрей Александрович
  • Васильцов Геннадий Леонидович
  • Муравлянников Игорь Алексеевич
  • Ковалев Владимир Данилович
RU2124676C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 663 965 C1

Реферат патента 2018 года ФРОНТОВОЕ УСТРОЙСТВО ФОРСАЖНОЙ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области авиационных газотурбинных двигателей, а именно к форсажным камерам сгорания авиационных газотурбинных двигателей. Техническим результатом изобретения является снижение потерь полного давления за счет применения в качестве стабилизаторов пламени тел удобообтекаемой формы с организацией вдува струй воздуха с их поверхности на бесфорсажных режимах работы ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что стабилизаторы пламени выполнены в форме полых удобообтекаемых тел с закрытой нижней частью, внутренняя полость стабилизаторов разделена на N продольных каналов с возможностью подвода в них воздуха и топлива, на боковых стенках каналов по всей длине выполнены отверстия. Выполнение стабилизаторов пламени в форме удобообтекаемых тел обеспечивает их безотрывное обтекание на бесфорсажных режимах работы ГТД, что позволяет снизить потери полного давления. На форсажных режимах работы ГТД в проточную часть форсажной камеры сгорания через отверстия на боковых стенках каналов вдуваются струи воздуха для создания зон рециркуляционного течения, и в эти зоны впрыскивается топливо, т.е. стабилизаторы пламени выполняют роль топливных коллекторов. Отсутствие отдельных топливных коллекторов в потоке газа позволяет дополнительно снизить потери полного давления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 663 965 C1

1. Фронтовое устройство форсажной камеры сгорания газотурбинного двигателя, состоящее из неподвижных стабилизаторов пламени, выполненных в форме удобообтекаемых тел и консольно закрепленных на внутренней поверхности корпуса форсажной камеры сгорания, отличающееся тем, что стабилизаторы пламени выполнены полыми и закрыты в нижней части, внутренняя полость стабилизаторов разделена на N продольных каналов с возможностью подвода в них воздуха и топлива, а на боковых стенках каналов по всей длине выполнены отверстия.

2. Фронтовое устройство по п. 1, отличающееся тем, что подводы воздуха и топлива выполнены в верхней части стабилизаторов пламени.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2663965C1

ФРОНТОВОЕ УСТРОЙСТВО ФОРСАЖНОЙ КАМЕРЫ СО СТАБИЛИЗАТОРОМ ПЛАМЕНИ ИЗМЕНЯЕМОЙ ГЕОМЕТРИИ 2011
  • Кишалов Александр Евгеньевич
  • Мыльников Владимир Сергеевич
RU2472027C1
СПОСОБ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ГОРОШКА 2002
  • Квасенков О.И.
RU2216999C1
СУПЕРПОДМОСТИ 2004
  • Шашков А.В.
  • Шашков Д.А.
  • Шашков В.П.
RU2265704C2
Форсажная камера сгорания турбореактивного двигателя 1985
  • Андреев А.В.
  • Гойхенберг М.М.
  • Канахин Ю.А.
  • Орлов О.И.
  • Соболевский М.Д.
SU1332950A1
US 5396761 A1, 14.03.1995.

RU 2 663 965 C1

Авторы

Маяцкий Сергей Александрович

Пахольченко Андрей Александрович

Грасько Тарас Васильевич

Федотов Максим Михайлович

Колесников Александр Сергеевич

Тесля Денис Николаевич

Хакимов Тимерхан Мусагитович

Даты

2018-08-13Публикация

2017-05-10Подача