Охлаждаемый экран сопла камеры сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02K9/64 

Изобретение относится к МГД-генераторам и может найти применение в конструкции камер сгорания с устройствами для охлаждения.

Известен охлаждаемый экран сопла камеры сгорания, содержащий трубки, подключенные к коллекторам, расположенным со стороны входа и выхода сопла, причем трубки расположены вплотную к зоне узкой части сопла, а в зоне широкой части - с зазорами, и зазоры закрыты соответственно срезанными наискось по длине дополнительными трубчатыми элементами, приваренными к трубкам с продольными щелями 1.

Однако переменная суммарная площадь сечения канала, образованного трубкой и дополнительным трубчатым элементом, вызывает неравномерное распределение коэффициента теплоотдачи вдоль сопла, что ухудшает эффективность охлаждения, а необходимость сложной механической обработки для выполнения щелей в трубках и при изготовлении трубчатых элементов с последующей сваркой существенно усложняет конструкцию и снижает ее надежность.

Известен также охлаждаемый экран сопла камеры сгорания, содержащий петлевые трубки с прямыми и обратными участками, подключенные к коллекторам, расположенным со стороны входа сопла, причем участки расположены вплотную с чередованием прямых и обратных, расположенных по винтовой линии с переменным углом подъема в соответствии с увеличением периметра сечения 2.

Однако в известном экране наличие обратных участков с нагретым охладителем на всей поверхности экрана, включая самое теплонапряженное узкое сечение, а также расположение трубок под значительными углами к потоку рабочего тела в зоне камеры сгорания, обуславливающее интенсификацию нагрева, снижает экономичность и эффективность охлаждения экрана.

Целью изобретения является повышение экономичности и эффективности охлаждения при отношении периметров входного сечения экрана к выходному, не превышающем 2, 4.

Указанная цель достигается тем, что в охлаждаемом экране сопла камеры сгорания, содержащем петлевые трубки с прямыми и обратными участками, подключенными к коллекторам, расположенным со стороны входа сопла, прямые участки трубок расположены вплотную в зоне выходной части сопла, а в зоне входной части - с зазорами, и обратные участки трубок расположены в этих зазорах.

На фиг. 1 показан охлаждаемый экран сопла камеры сгорания, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Охлаждаемый экран 1 сопла 2 камеры 3 сгорания содержит петлевые трубки 4 с прямыми и обратными участками 5 и 6, подключенными к коллекторам 7 и 8, расположенным со стороны входа сопла 2. Прямые участки 5 трубок 4 расположены вплотную в зоне выходной части 9 сопла 2, а в зоне входной части 10 - с зазорами 11.

Обратные участки 6 трубок 4 расположены в этих зазорах 11. Область применения охлаждаемого экрана 1 ограничена отношением периметров входной части 10 экрана 1 к выходной части 9, не превышающем 2, 4, что определяется заполнением зазоров 11 обратными участками 6 трубок 4 с допустимыми просветлениями.

При работе камеры 3 сгорания расположение участков 5 и 6 трубок 4 параллельно потоку газа у экрана 1 сопла 2 обеспечивао ет минимальные потери на трение и соответственно минимальный нагрев трубок. В наиболее теплонапряженной зоне выходной части 9 сопла 2 экран 1 составлен только из прямых участков 5 трубок 4 с менее подогретым охладителем, а в менее теплонапряженной зоне входной части 10 экран составлен в равной мере и из обратных участков 6 трубок 4.

Таким образом, обеспечивается благоприятное распределение хладоресурса охлаж 0 дающего рабочего тела и минимальные значения коэффициентов теплоотдачи и температурных градиентов у экрана 1, что повышает экономичность и эффективность охлаждения.

ОХЛАЖДАЕМЫЙ ЭКРАН СОПЛА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ, содержащий петлевые трубки с прямыми и обратными участками, подключенные к коллекторам, расположенным со стороны входа сопла, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и эффективности о.хлаждения при отношении периметров входного сечения экрана к выходному, не превышающем 2,4, прямые участки трубок расположены вплотную в зоне выходной части сопла, а в зоне входной части - с зазорами, и обратные участки трубок расположены в этих зазорах. (Л О5 со 05