ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ Советский патент 1994 года по МПК F02C7/26 F02P23/00 

Изобретение относится к авиадвигателестроению, в частности к устройствам для воспламенения топливовоздушных смесей.

Известен воспламенитель камеры сгорания, содержащий кожух с установленными в нем свечой зажигания и топливной форсункой и камеру смешения с выходным соплом, образующим с последней кольцевой канал для подвода охлаждающего воздуха.

Однако такое выполнение не обеспечивает достаточно эффективного смесеобразования топлива с воздухом.

Известен также воспламенитель камеры сгорания, содержащий корпус с патрубком подвода топлива и камерой энергетического разделения, сообщенной на выходе с коническим соплом, и установленный концентрично ему кожух, образующий с соплом и корпусом соответственно внутренний и наружный каналы, последний из которых подключен к источнику сжатого воздуха.

Однако известный воспламенитель не обеспечивает достаточно высокой степени смесеобразования топлива с воздухом.

Цель изобретения - повышение эффективности смешения топлива с воздухом.

Указанная цель достигается тем, что в воспламенителе камеры сгорания, содержащем корпус с патрубком подвода топлива и камерой энергетического разделения, сообщенной на выходе с коническим соплом, и установленный концентрично ему кожух, образующий с соплом и корпусом соответственно внутренний и наружный каналы, последний из которых подключен к источнику сжатого воздуха, внутренний канал снабжен шнековым завихрителем и сообщен с патрубком подвода топлива, а в корпусе установлен перфорированный стакан, образующий с кожухом кольцевой канал с расположенным в нем дополнительным шнековым завихрителем.

На чертеже изображен воспламенитель, продольный разрез.

Воспламенитель камеры сгорания содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода топлива и камерой 3 энергетического разделения, сообщенной на выходе с коническим соплом 4, и установленный концентрично ему кожух 5, образующий с соплом 4 и корпусом 1 внутренний 6 и наружный 7 каналы, последний из которых подключен к источнику сжатого воздуха (на чертеже не изображен). Внутренний канал 6 имеет шнековый завихритель 8 и сообщен с патрубком 2 подвода топлива, а в корпусе 1 установлен перфорированный стакан 9, образующий с кожухом 5 кольцевой канал 10 с расположенным в нем дополнительным шнековым завихрителем 11.

В камере 3 энергетического разделения установлена основная топливная форсунка 12 и свеча 13 зажигания, а в корпусе 1 в зоне расположения стакана 9 выполнены отверстия 14 для подвода через них сжатого воздуха из основной камеры сгорания (на чертеже не показана). Стакан 9 образует за соплом 4 камеру смешения.

При работе воспламенителя часть топлива через форсунку 12 впрыскивается внутрь камеры 3, где воспламеняется свечой зажигания 13. Продукты сгорания истекают из конического сопла 4, образуя факел. Факел продуктов сгорания, разгоняясь в сопле 4, поступает в перфорированный стакан 9, эжектируя через шнековый завихритель 11, отверстия 14 вторичный воздух из основной камеры сгорания. Дополнительное топливо в количестве, достаточном для генерации факела заданной мощности, поступает по патрубку 2 и через шнековый завихритель 8 подается в стакан 9, где перемешивается с вторичным воздухом и продуктами сгорания, воспламеняется и, сгорая, образует выходной факел продуктов сгорания требуемой мощности. Длина стакана 9 подбирается таким образом, чтобы в выходящем факеле сохранялось достаточное число активных центров - элементов (капель) неполностью прореагировавшего топлива.

Наличие в воспламенителе таких элементов, как шнековые завихрители 8 и 11 позволило существенно сократить камеру смешения при значительном улучшении смесительных свойств за счет появления зоны вторичных течений, являющихся результатом инициирования закрутки поджигающего факела за счет передачи окружного момента количества движения от дополнительно эжектируемых масс воздуха и принудительно подаваемого через завихритель 8 дополнительного топлива. Интенсификация процесса энергомассообмена за счет дополнительной закрутки повышает перенос вещества и энергии от поджигающего факела к вводимым дополнительно воздуху и топливу, увеличивая степень испаренности первого и создавая более благоприятные условия для его воспламенения в объеме стакана 9. Это повышает надежность розжига топлива и устойчивость горения в камере смешения, образованной стаканом 9. Кроме того, рост закрутки у масс газа результирующего факела, покидающего воспламенитель, приводит к увеличению степени его раскрытия. Факел становится более широким и распушенным, что, в свою очередь, повышает надежность розжига топливовоздушной смеси в основной камере сгорания.

Такое выполнение воспламенителя позволяет увеличить его ресурс, а также повысить степень испарения топлива уже на входе в камеру смешения, что улучшает процесс смесеподготовки и, как следствие, повышает надежность розжига. (56) Авторское свидетельство СССР N 919419, кл. F 02 C 7/26, 1980.

Авторское свидетельство СССР N 1014330, кл. F 02 C 7/26, 1981.

ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ, содержащий корпус с патрубком подвода топлива и камерой энергетического разделения, сообщенной на выходе с коническим соплом, и установленный концентрично ему кожух, образующий с соплом и корпусом соответственно внутренний и наружный каналы, последний из которых подключен к источнику сжатого воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности смешения топлива с воздухом, внутренний канал снабжен шнековым завихрителем и сообщен с патрубком подвода топлива, а в корпусе установлен перфорированный стакан, образующий с кожухом кольцевой канал с раположенным в нем дополнительным шнековым завихрителем.