Импульная детонационная камера сгорания Советский патент 1977 года по МПК F23R1/12 

1

Изобретение относится s детонационным камерам сгорания н может быть использовано, например в области световой техники н химии высокотемпературных реакций.

Известна импульсная детонационная каме ра сгорания, состоящая из форкамеры с охпаждаемыми коппекторами подачи горючего и окиспигепя,камеры с охпаждаемыми коппекторами аодачи горючего и окиспитепя, переходника, соединяющегофоркамеру с камерой и поджигающего устройства с системой син хронизации его работы Clj .

Указанное устройство имеет тот недостс ток, что в нем температура и давление продуктов сгорания не могут быть выше, чем температура и давление во фронте детонационной волны. Это обуславливает низкий кпд камеры.

Известно устройство дпя пульсациоиного сжигания топлива, содержащее последователь но распоаюженные форкамеру и камеру сгорания с топливным коллектором, соединенную выходным соплом с ресивером. Коллектор соединен с камерой сгорания продопьнойщепью сооснойссоппЬм, выполненным ппоскпм. Между соплом и коллектором расположены зяекрроды 2 ,

Данное устройство позволяет получить температуру продуктов сгорания, превышающую температуру 4ронта детонационной волны,

Однако указанное устройство имеет тот недостаток, что повыщение температуры продуктов сгорания происходит за счет подвода электрической энергии от постороннего иоточника.

Известна также импульсная детонационная камера сгорания, содержащая форкамеру с охлаждаемыми коллекторами ввода горючего и окислителя и с поджигающим устройством, переходник и камеру сгорания, имеющую автономные кадлекторь ввода горючего и окнслителя и расположенные в ней центральные тела |;з .

Указанная камера позволяет повысить температуру и давление продуктов сгорания без подвода энергии, от постороннего источника,

Однако это устройство имеет тот недоев таток, что области повышениях параметров nponjKTQB детонации находятся на paccTOJtНИИ 2-3 1ШлибрОБ друг от друга, вследствие этого вклад этих областей с повышенными параметрами невелши Кроме тсао такое ус-р ройство эффективно в основном для высокоэнергетических топлйв, например ацетилена, имеющих преддетонационный участок поряд&а калибра При использовании слабоэнергетичес1сих топлйв, например метана, нмеюпшх ,, преддетонационьый участок порядка, нескольких калибров расстояние между центральньь MJJ телами увеличивается, а следовательно, уменьшается частота схо2 4дения детонационных волн на едешеду ддины калдары OTBepcriiH в кольцеобразных перегородках должны быть не менее предельного диаметра, в котором детонационный режим данной смрси может существовать. Это, в свою очередь накладьк вает предел на степень повышения темпера туры и давления продуктов сгорания Целью изобретения является повышение кпд импульсной детонационной камеры сгора% Поставленная цель достигается тем, что центральные тела разделеш рядом дисков, имеющих центральные отверстия, причем д 1,20- 0,75d. is,.r. -0,8-0,6dH где cJ л - диаметр диска, cjT „ - наибольший диаметр центрального тела, cf ., - внутре ний диаметр камеры сгорания, На чертеже изображена схема импульсной детонационной камеры, сгорания Устройство с одержит. ;$соддек1 рры горюче го 1 и окислителя .;2.фвркамё{31 1}:-соединенны с форкамерой 3,-Б Начале.-форка-ме.рЫ-нах дится поджигающее устройство 4 С помощью переходника 5 форкамера соединена с камеро сгорания 6, Горючее и окислитель поступают в камеру сгорания по коллекторам 7 и 8. Вдоль оси камеры установлены центральные тела 9, разделенные рядом дисков 10, км& ющих центральные отверстия, Работает устройство следующим образом. Горючее и окислитель по. коллекторам попадают в форкамеру, снаблсенную поджигающим устройством с системой синхронизации его работы, и в камеру сгорания Расходы топлива подбирают таким образом, что полное заполнение объемов форкамеры и камеры заканчиваются одновременно По окоьпаиии Заполнения поджигающее устройство вос 1шаменяет горючую смесь, дефлаграцион 1ый режим горения переходит в детонацию и инициирующая детонационная волна поджигает смесь в камере, Распросграняясь по камере, фронт детона- ционноЙБОПны обтекаетцентрапьное гепо, принимает копьц эразнуюфэрму и распрост няется дапьше в виде копьцевой детонации, причем наряду с движением вдоль оси камеры детонация испытывает схождение в прснмежутках между дисками. При этом проис одит повышение температуры и давления где Т и Р - температура и давление, к - показатель, зависящий от детонационной смесв, d. и d диаметры даска и отверстия в нем, а индексы с X и н относятся к конечному и начальгному чзЪстЪяншо газа при схождении, Дополительный нагрев и сжатие происходят за счет преобразования кинетической энергии потока газа в его энтальпию. Отверстия в дисках служат для лучшего опорожнения полости между дисками от продуктов сгорания и достижения требуемого повышения температуры и давления детонационной волны. Цеитральные тела и диски могут быть выпш1Н&ны различной формы, например диски могут быть плоскими и выпуклыми, а центральные тела могут быть выполнены в виде шара или конуса. После сгорания топийвнрД-.смеси продукты сгорания удаляоГ: из фЬркймеры и камеры сгорания потоком :свежих Компонентов горючей смеси и Восле заполнения импульсной детонационной., камеры сгорания горючей смесью цикл повторяется. Таким/образом, предпагаемое устройство позволяет увеличить количество областей с повышенными параметрами продуктов сгорания на единице длины и в конечном счете повысить кпд импульсной детонационной камеры сгорания. Формула изобретения Импульсная детонационная камера сгорания, содержащая форкамеру с охлаждаемыми коллекторами ввода горючего и окислителя и с поджигающим устройством, переходник и камеру сгорания, имеющую автономные ох- лаждаемые коллекторы ввода горючего и окислителя и расположенные в ней централь ные тела, отличающаяся тем, что, с целью повышения кпд, центральные тела разделены рядом дисков, имеющих центральные отверстия, причем д 1,2О 0,75d,p,ad, 0,8 - 0,6cJ гдedддиаметр диска, d ,, „ наибольший диаметр центрального тела, внутренний диаметр камеры сгорания Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1,Авторское свидетельство СССР N9 492193, кл, F 231 1/12, 1975. 2,Авторское свидетельство СССР f9 482594, кл.Р23Тг1/12, 1975. 3,Заявка Н) 1995969/25, кл,Р23Тг 1/12, 1974, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.

еч|