Жаровая труба Советский патент 1977 года по МПК F23R1/02 

(54) ЖАРОВАЯ ТРУБА

1

Изобретение относится к газотурбинным двигателям и, в частности, к камерам сгорания.

Известны кам.еры сгорания, на входе корпуса, которой установлено фронтовое

устройство с форсункой для подачи топлива

Ы-.

Однако в таких камерах недостаточно эффективно происходит охлаждение стенок камеры.

Известны также жаровые трубы камер сгорания, содержащие обечайки и фронтово устройство с расположенными за ним дефлекторами, образующими с обечайкой кольцевые щели 2 J.

Однако в известной камере также недостаточно эффективно происходит процесс испарения топливной пленки из-за медленного нарастания пограничного слоя.

Целью изобретения является интенсификация испарения топливной пленки.

Это достигается тем, что каждый дефлектор выполнен в виде усеченного конуса обращенного большим основанием к фронтовому устройству. Отношение диаметров ос(нований : каждого дефлектора может составлять 1,1-1,3 , образующая может быть наклонена к оси камеры под углом 7-30 , а расстояние между фронтовым устройством и расположенным за ним дефлектором и между каждыми двумя из них может составлять (0,7-1,5) диаметра жаровой трубы.

На чертеже показана предлагаемая жаровая труба, продольный разрез. .

Жаровая труба образована обечайками 1 и содержит расположенное на входе фронтовое устройство, снабженное форсунке Л 2 и завихрителем 3. Внутри трубы расположены дефлекторы 4j расстояние между которыми и между фронтовым устройством и первым из них составляет (0,7-1,5) диаметра жаровой трубы. Дефлекторы 4 выполнены в виде I усеченного конуса, обращенного большим основанием к фронтовому устройству, причем отношение;диаметров оснований каждого составляет 1,1-1,з, а образующая наклонена к оси камеры под углом меняющимся в пределах 7-30 . При работе камеры жидкое топливо подается форсункой 2 с большим углом распьша на внутреннюю поверхность трубы 1 и растекается по ней в виде тонкой пленки, увлекаемой потоком закрученного первичного воздуха, поступающего через завихритель 3. По мере продвижения пленка нагревается и испаряется под действием гепла рециркуляционных газов, поступающих Б трубу из зоны горения, благодаря разрежению в приосевой области трубы вслед ствие сильной закрутки воздушного потока. Передняя кромка дефлектора 4 (обращен ная навстречу набегающему потоку воздуха) расположена внутри диффузионного пограничного слоя паров топлива над пленкой. Вследствие отклоняющего воздействия конической поверхности дефлектора 4 пары рассеиваются в приосевую зону трубы, поэтому непрерывного нарастания толщины слоя паров в направлении течения смеси не происходит, Это приводит к паденшо термического сопротивления пограничного . слоя на последующих участках пленки и, соответственно, ускорению процесса испарения топлива I в Ц1элом. Интенсификация испарения пленки топри ва реализуется наилучшим образом при условии соблюдения следующих геометрических с оотвошений наименьшая ширила кольцевой щели 5 между поверхностью тру бы 1 и поверхностью дефлектора 4 состав ляет 0,03 1-0,06 диаметра Ъ трубы 1, отношение Л / В, диаметров оснований конической поверхности дефлектора 4 рав но 1,1-1,3, а величина угла между образующей дефлектор а и осью трубы находится в пределах 7-30 . Дефлекторы 4 целесообразно установить так , чтобы расст яние между ними превышало протяженность вихревой зоны за одним из них, а первый дефлектор не препятствовал осаждению распыленного топлива на поверхность трубы. Эти условия выполняют«-:я, если расстояния L 1ежду двумя соседними дефлекторами, а также между завихрктелем 3 и первым дефлектором составляют 0,7-1,5 диаметра трубы 1. . Таким образом, благодаря предлагаемо™ му конструктивному выполнению жаровой трубы в объем камеры не попадает топливо в жидкой фазе, так как процесс испарения топливной пленки интенсивен. Формула изобретения 1,Жаровая труба, содержащая обечайки и фронтовое устройство с расположенными за ним дефлекторами, образующими с обечайками кольцевые щели, отличающаяся /тем, что, с целью интенсификации /испарения топливной плешш, каждый дефлектор выполнен в виде усеченного конуса, j обращенного большим основанием к фронтовому устройству. 2,Труба по п. 1, о т л и ч а ю щ а я. х; я тем, что отношение диаметров оснований каждого дефлектора составляет 1,11,3 , образующая наклонена к.оси камеры под углом 7-30 , а расстояние между фронтов ьш устройством и расположенным за ним дефлектором и между каждыми двумя из них составляет, 0,7-1,5 диаметра жаровой трубы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Патент США № 3691762, кл. 60-39.51, 1972. 2.Патент Франции № 2126929, ,кл, F 02 С 7/00, 1971.