ДВУХКАМЕРНЫЙ ПУЛЬСИРУЮЩИЙ ГАЗОГЕНЕРАТОР Советский патент 1973 года по МПК C10J3/20 

Изобретение относится к химическому машиностроению. Известные двухкамерные пульсирующие газогенераторы, содержащие камеры, соединенные газодинамическим каналом и снабженные соплами и патрубками для подвода и отвода продуктов, не обеспечивают необходимой эффективности и повышение термического к.п.д. В предлагаемом газогенераторе, в отличие от известного, камеры снабжены с противоположных сторон соплами с волновыми трубами и имеют боковой топливоподвод. При этом камеры, газодинамический канал, волновые трубы и сопла расположены на одной продольной оси. Такое выполнение газогенератора повыщает его эффективность и термическое к.п.д. На фиг. 1 представлен предлагаемый газогенератор; на фиг. 2 - однокамерный газогенератор; на фиг. 3 - газогенератор, вид сверху; па фиг. 4 - то же, вид сбоку. Основой однокамерного газогенератора является камера / сгорания с боковым топливоподводящим устройством 2, (раскрытая) с противоположных сторон соплами 3, находящимися на общей оси и продолженными волновыми трубами. Площадь лживого сечення каждой из указанных труб вых - ib Гэ: где FaKB - площадь проходного сечения волновой трубы, эквивалентного сечению трубы однокамерного газогенератора. Находясь в составе предлагаемого двухкамерного газогенератора (см. фиг. 3) однокамерный газогенератор служит определяющей его частью. Предлагаемый газогенератор состоит из двух элементарных газогенераторов. Камера / сгорания с боковым топливоподводящи.м устройством 2 первого газогенератора, раскрытая с противоположных сторон соплами о, расположена на одной оси с камерой сгорания второго газогенератора, обладающей боковыми топливоподводящим устройством и также связанной с двух сторон соплами. Сопла обеих камер сообщены одной волновой трубой 4, представляющей собой газодинамический проточный канал двухстороннего действия, который организует поочередное и автоматическое срабатывание этих камер и обеспечивает высокоэффективный процесс всему газогенераторному устройству. Две внещпие волновые трубы 5, являющиеся продолжением сопл, с выхлопных концов имеют соогветствено воздухозаборные насадки 6. Топливоподводящие устройства обеих камер сгорания обладают расходными птайбами и

объединены общим воздухозабориым патрубком 7 с встроенным в него карбюратором 8 (при использовании горючего в жидкой фазе). Восстановитель подается под малым напором по магистрали 9. При этом не исключается применение горючего в газовой фазе. Зажигание первого топливного заряда осуществляется при помощи пусковой электросвечи 10.

Запуск предлагаемого газогенератора осуществляется путем кратковременной подачи в его воздухозаборный патрубок воздущиой струи под небольшим избыточным давлением при включенном элекгрозажигании в одной из камер (например, в камере сгорания). При этом обе камеры одновременно заряжаются топливной смесью и з камере / происходит ее воспламенение и быстрое горение. В результате сгорания пускового заряда в указанно; камере образуются разогретые газы, давление которых резко повышается. Возникшая при этом ударная волна запирает подводящее устройство камеры 1, а газы, расширяясь, устремляются через оба сопла этой камеры в сопрягаемые волновые трубы, где они движутся подобно поршням в противоположные стороны с очень большой скоростью.

По мере выхода основной массы газа из камеры сгорания давление в ней падает, причем под действием инерции газовых поршней это давление снижается значительно ниже уровня напора окружающей среды. Образовавшимся перепадом давлений подводяш,ее устройство камеры 1 открывается (отпирается) и в камеру засасывается очередной заряд топлива.

Тем временем газовый порщень, двигавшийся по тракту трубы 4, поступает в камеру сгорания второго газогенератора, осуществляя там сжатие топливной смеси, а газовый порщень, перемещавшийся в тракте трубы 5, достигает выхлопного среза соответствующего воздухозаборного насадка, через который в волновую трубу входит волна давления окружающей среды. Прекращая поступление заряда в камеру 1 и запирая подводящее устройство, эта волна давления формирует встречный поршень из атмосферного воздуха. Воздушный поршень начинает перемещаться в сторону камеры /. Затем происходит воспламенение предварительно сжатого топливного заряда в камере второго газогенератора от соприкосновения с остаточными газами.

В результате сгорания топливной смеси в указанной камере образуются разогретые газы, давление которых резко повышается. Возникшая при этом ударная волна запирает подводящее устройство камеры /, а газы, расширяясь, устремляются через оба сопла этой камеры в сопрягаемые волновые трубы, где они движутся подобно поршням в противоположные стороны с очень большой скоростью.

В связи с расположением волновых труб на обшей прямолинейной оси и направлением и.к в противоположные стороны результирующая средних значений тяговых усилий пред двухкамерного газогенератора подобно результирующей осредненных тяг однокамерного генератора равна нулю.

Камеры предлагаемого газогенератора работают строго поочередно. Газогенератор создает равные по величине и следующие один за другим тяговые импульсы, каждый из которых отличается от соседнего направлением действия на 180°.

При некотором перемещении двухкамерного генератора (см. фиг. 4) в направлениях действия указанных тяговых импульсов он превращается в идеальный вибратор с возвратнопоступательными колебаниями, способный заменить применяющиеся в народном хозяйстве сложные, недостаточно надежные и относительно тихоходные вибрационные установки электромеханического типа.

Упрощенная конструкция двухкамерного пульсирующего газогенератора (см. фиг. 4) не имеет уменьшенного живого сечения тракта в районе динамического канала.

В этом случае камеры 1, сохраняя боковые топливоподводы соответственно, оказываются расположенными по концам длинного цилиндрического сосуда волновой трубы, обладающего противоточными, находящимися на общей продольной с ним оси коническими соплами 3. Продолжением указанных сопл являются соответствующие трубы 5 с насадками 6.

Предельное упрощение конструкции достигается применением известных бесклапанных, удлиненных топливоподводов, (см. фиг. 4). Такая конструктивная схема призвана достигнуть максимальные значения частоты колебаний.

Если обе камеры с волновыми трубами расположены параллельно и строго симметрично относительно проходящей между ними продольной оси, то газогенератор работает с удвоенной частотой, создавая направленные в одну сторону из каждой камеры поочередно тяговые импульсы.

Упрощенная конструкция двухкамерного пульсирующего газогенератора (например, в применении, как воздущно-реактивный двигатель) представлена на фиг. 2. Как и газодинамический вибратор указанный двигатель не имеет каких-либо подвижных твердых элементов и может работать на предельно больших частотах.

Предмет изобретения

Двухкамерный пульсирующий газогенератор, содержащий камеры, соединенные газодинамическим каналом и снабженные соплами и патрубками для подвода и отвода рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности газогенератора и термического к.п.д., камеры снабжены с противоположных сторон соплами с волновыми трубами и имеют боковой топливоподвод, причем камеры, газодинамический канал, волновые трубы и сопла расположены на одной продольной оси.

t.1

Puz.f

3,23

i/2 4