Генератор плазмы Советский патент 1992 года по МПК F02K11/00 

} V , -,«.--.

нзпьного. Указанное явление объясняется значительным снижением качества диффузионных процессов

Наиболее близким техническим решением является генератор плазмы, предложенный в работе и содержащий коллектор ионизирующей присадки с форсунками, коллектор горючего и корпус с размещенной в н%ьл трубкой Вентури, на цилиндрической участке которой расположены сопла, сообщающиеся с коллектором горючего. Основной недостаток устройства недостаточная эффективность процесса на пере- мёНнЫх режимах. - - -,„,

Цель изобретения - повышение эффективности процесса на переменных режимах,

Это достигается счет того, что в устройстве содержащем коллектор ионизирующей присадками, коллектор горючего и корпус с размещенной в нем трубкой ВеН- тури, на цилиндрической части которой рас- положены сопла, сообТцаю Щ йёся с коллектором горючего дополнительно содержит отверстия на боковой поверхности суживающееся и цилиндрической частях трубки Вентури, причем первые снабжены дроссельной решеткой установленной с возможностью углового пёремёщ ения, а вторые - патрубками, на оси которых установлены сопла горючего. 4 J

Известно, что качество смещения при поперечной подаче струй определяется конвективным массопереносом и зависит от глубины проникновения струй. 0 И ,

П - .h hg И ТТз-ТТ2

тг h . . G G т

h - д , h -an - -рб

AV h

Gi

GI + GII

;p

PL.

PCM

,d. Fll

di Vfi A 0 - параметр качества смешения;

h - глубина проникновения:

А - определяющий геометрический паетр потока;

dn - коэффициент формы струй;

(.1 - коэффициент расхода;

G - массовый расход; .,, „

F - площадь;

р - плотность;

d - диаметр.

Индексы: I - поперечные струи

II - сносящий поток,

см - смесь

В рассматриваемом случае Gi G ir +Gin ) Gn Gii6n + G ип причем Gin - G iin Индексы г - горючего п - поток (составляющая),

оп - боковой поток.

Таким образом, если на номинальном режиме глубина проникновения интегральной струи, состоящей из горючего массовым расходом Gir и окислителя массовом расходом G ifn Ъптимальна, то есть h пз и следовательно © 1,0. - При изменении режима работы устройства, например, связанного с уменьшением массового расхода горючего Gir глубина

проникновения струй уменьшается h Ьз. , чтобы вернуть прежнее значение 1т Ьзи)следовательно,Н и 0 . Необходимо увеличить составляющую массового расхода окислителя перепускаемого из сносящего потока, то есть предлагаемом решении это осуществляется за счет того, что увеличивают площадь проходного сечения по отверстиям за счет углового переме- щения дроссельной решетки.

На фиг.1 ТУрШеден продольный разрез устройства; на фиг 2 - вид А на фиг.1; на фиг,3 - сечение Б-Б на фиг.1.

Генератор плазмы содержит корпус 1, коллектор горючего 2, жаровую трубу 3 с

насадком 4. В жаровой трубе 3 установлена трубка Вентури 5 Причем на суживающейся части трубки Вентури выполнены отверстия б, снабженные дроссельной решеткой 7, установленной с возможностью углового перемещен йЗ с гГбмощь1Ь механизма 8. Фиксация пбложения осуществляется низмомЭ. На цилиндрическом участке трубки Вентури выполнены отверстия 10, снабженные патрубком 11. На оси патрубка

установлены сопла , сообщающиеся с коллектором горючего 2. На корпусе 1 установлены форсунки 13, сообщающиеся с коллектором ионизирующей присадки 14. Генератор плазмы работает следующим образом.

Окислитель поступает в корпус 1, а оттуда через трубку Вентури 5, отверстия 6, патрубки 11 непосредственно в жаровую трубу. Что касается горючего, то оно из коллектора 2 истекает через сопла 12 в сносящий поток, где эффективно перемешивается на номинальном режиме, воспламеняется и догораёт по длине жаровой трубы. При этом глубина пронИ)новения интегральной струи оптимальная h -Бз. а качество смешения 0 1,0.

При изменении режима работы устройства, например, связанного с уменьшением массового расхода горючего Gir), глубина

проникновения интегральной струи уменьшается ft h Для того, чтобы вернуть нее значение Б Ьз, и, следовательно, Н и (Э увеличивают составляющую массового расхода окислителя перепускаемого из сносящего потока, то есть Giin. В предлагаемом устройстве это осуществляется за счет того, что увеличивают площадь проходного сечения по отверстиям 6 путем углового перемещения дроссельной решетки с помощью механизма 8. Положение дроссельной решетки 7 фиксируется механизмом 9. В поток продуктов сгорания подают присадку из коллектора 14 через форсунки 13, что позволяет получить необходимую плотность плазмы на выходе из насадка 4

Исследования, приведенные в лаборатории Гидрогазодинамика в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров С 0-0,80, / 1,0- 2,65,d 0,0141-0,125,t - 0,098-0,784 показали, что эффективность смешения на переменных режимах может быть увеличена за счет изменения перепуска части сносящего потока.

G Gi

Gi +G2

P

Я1 H - da

С- Л -трз

A

t - ; d3 d ,

10

15

20

25

30

A

G - массовый расход1 p - плотность; d - диаметр;

A - характерный размер потока; t - шаг;

ju - коэффициент расхода Индексы; I - поперечные струи2- сносящий поток;

3- смесь;

эквивалентный;

г - геометрический.

Формула изобретения

Генератор плазмы, содержащий корпус с размещенной в нем трубкой Вентури, на цилиндрической поверхности которой расположены сопла, сообщающиеся с коллектором горючего, коллектор ионизирующей присадки с форсунками, отличающий с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса на переменных режимах, на боковой поверхности суживающейся и цилиндрической частей трубки Вентури выполнены отверстия,,причем первые снабжены дроссельной решеткой, установленной с возможностью углбвбго перемещения, а вторые - патрубками, при этом сопла горючего установлены по оси патрубков.

Изобретение относится к энергомашиностроению. Целью является повышение эффективности процесса на переменных режимах. Это достигается за счет изменения перепуска части массового расхода сносящего потока генератора плазмы через патрубки, установленные соосно соплам горючего. Генератор плаЗмы содержит корпус с размещенной в нем трубкой Вентури. на цилиндрической поверхности которой расположены сопла, сообщающиеся с коллектором горючего, колле ктор ионизирующей присадки с форсункам й, на боковой поверхности суживающейся и цилиндрической частей трубки Вентури выполнены отверстия, причем первые снабжены дроссельной решеткой, а вторые - патрубками. 3 ил Ё XI 00 4 Ч со ю ки для подвода горючего и ионизирующей присадки оси патрубков направлены по касательной к поверхности условного цилиндра. Устройство удовлетворяет требованиям по плотности плазмы на номинальном режиме. Основной недостаток устройства - значительное снижение интенсивных характеристик на режимах, отличных от номи

w

te/

Вид В

(Di/гЗ