RU205518U1

RU205518U1 - Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя

Info

Publication number: RU205518U1
Application number: RU2021106212U
Authority: RU
Inventors: Сергей Вадимович Коцюбинский
Original assignee: Акционерное общество "ОДК-Климов"
Priority date: 2021-03-10
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2021-07-19

Abstract

Полезная модель относится к области авиационного двигателестроения, в частности, к форсажным камерам авиационных турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДДФ) со смешением потоков.Задачей полезной модели является получение топливовоздушной смеси с требуемым коэффициентом избытка воздуха в любой точке сечения стабилизатора фронтового устройства форсажной камеры.Поставленная задача решается тем, что предлагается форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя со смешением потоков, содержащая корпус, смеситель, фронтовое устройство с распылителями форсажного топлива, стабилизаторами пламени карбюраторного типа с подводом требуемого количества топлива внутрь карбюраторных трубок, отличающаяся тем, что к распылителю форсажного топлива 2-го и 3-го коллекторов прикреплены отражающие экраны, разделенные в зоне прохода воздуха к заборникам карбюраторных трубок перегородками, что исключает попадание распыленного форсажного топлива 2-го и 3-го коллекторов во внутреннюю полость стабилизатора.Полезная модель позволяет получить топливовоздушную смесь с требуемым коэффициентом избытка воздуха в любой точке внутри полости стабилизаторов фронтового устройства форсажной камеры при изменении режимов полета и форсажных режимов работы двигателя. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к области авиационного двигателестроения, в частности, к форсажным камерам авиационных турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДДФ) со смешением потоков.

Известна форсажная камера ТРДДФ с смесителем потоков и общей форсажной камерой, фронтовым устройством с карбюраторными испарительными трубками с заборными патрубками в стабилизаторах (см., например, книгу "Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей" под ред. Хронина Д.В. - М.: Машиностроение, 1989, с. 457).

Организация рабочего процесса в форсажных камерах ТРДДФ сопряжена с дополнительными трудностями. Смешение потоков горячего газа и холодного воздуха осуществляется перед стабилизаторами пламени, и в поперечном сечении камеры возникает существенная неравномерность газового потока по температуре, коэффициенту избытка воздуха и скорости. Эта неравномерность усиливается с увеличением скорости полета самолета, так как возрастает степень двухконтурности двигателя.

Известна форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя со смешением потоков, содержащая смеситель потоков первого и второго контуров, фронтовое устройство с форсунками и стабилизаторами с карбюраторными устройствами.

Применительно к форсированным режимам работы двигателя основными проблемами управления являются обеспечение и поддержание оптимального состава топливовоздушной смеси в форсажной камере сгорания (α_Σopt).

При расположении форсунок распыливания форсажного топлива перед стабилизаторами и различных условиях полета на форсажном режиме между лучами стабилизаторов и за ними коэффициент избытка воздуха значительно отличается от оптимального (Коршенко В.Н., Мосягин В.В., К вопросу о структуре газового потока во фронтовом устройстве форсажной камеры сгорания ТРДДФ. // Климовские чтения - 2014: перспективные направления развития авиадвигателестроения: сборник докладов международной научно-технической конференции. В 2-х т.- СПб.: Изд-во «Скифия-принт», 2014. -Т. 1 - 19…31 с. ).

Недостатком такой системы смешения топлива в стабилизаторе является изменение коэффициента избытка воздуха за стабилизатором при попадании распыленного форсажного топлива 2-го и 3-го коллекторов в полость стабилизатора через воздушные отверстия в полках стабилизаторов, что в некоторых условиях полета может вызвать погасание пламени.

Задачей полезной модели является получение топливовоздушной смеси с требуемым коэффициентом избытка воздуха в любой точке сечения стабилизатора фронтового устройства форсажной камеры.

Поставленная задача решается тем, что предлагается форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя со смешением потоков, содержащая корпус, смеситель, фронтовое устройство с распылителями форсажного топлива, стабилизаторами пламени карбюраторного типа, отличающаяся тем что к распылителю форсажного топлива 2-го и 3-го коллекторов прикреплены отражающие экраны, разделенные в зоне прохода воздуха к заборникам карбюраторных трубок перегородками.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлены:

Фиг. 1. Разрез форсажной камеры двухконтурного турбореактивного двигателя,

Фиг. 2. Фронтовое устройство форсажной камеры,

Фиг. 3. Вид на стабилизатор с карбюраторными трубками по потоку (Вид А) и против потока (Вид Б),

где

1 - корпус,

2 - смеситель,

3 - фронтовое устройство,

4 - распылитель форсажного топлива 2-го и 3-го коллекторов,

5 - распылитель форсажного топлива 1-го коллектора,

6 - стабилизатор пламени,

7 - карбюраторная трубка,

8 - жаровая труба,

9 - защитный экран,

10 - заборник карбюраторной трубки,

11 - отверстие карбюраторной трубки,

12 - форсунки распылителя форсажного топлива 2-го и 3-го коллекторов,

13 - отражающий экран,

14 - опорная пластина,

15 - перегородка.

Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя со смешением потоков, содержит корпус 1, смеситель 2, фронтовое устройство 3 с распылителем 4 форсажного топлива 2-го и 3-го коллекторов, распылителем 5 форсажного топлива 1-го коллектора, стабилизаторами пламени 6, карбюраторными трубками 7 и жаровую трубу 8 с защитным экраном 9. Подача форсажного топлива из 2-го и 3-го коллекторов происходит через форсунки 12 распылителя 4. Отражающие экраны 13, прикреплены к распылителю 4 с помощью опорных пластин 14 и разделены плоскими перегородками 15. Форсунки 12 распылителя 4 в зоне, огороженной пластинами 15 от заборника 10, отсутствуют.

После запуска форсажного режима топливо, из распылителя 5 форсажного топлива 1-го коллектора смешивается с газами, поступающими через заборники 10 карбюраторных трубок, создавая в карбюраторных трубках 7 требуемый состав топливовоздушной смеси, которая выходя через отверстия 11, создает устойчивое горение в полости стабилизатора и обеспечивает минимальный форсажный режим при заданном коэффициенте избытка воздуха.

При увеличении форсажного режима и подаче форсажного топлива 2-го и 3-го коллекторов из форсунок 12 распылителя 4 на отражающие экраны 13 плоские перегородки 15 препятствуют прямому попаданию топлива из зон распыливания I и II в заборник 10, обеспечивая требуемый коэффициент избытка воздуха в любой точке сечения стабилизатора, что исключает погасание пламени в полости стабилизатора и повышает полноту сгорания форсажного топлива.

Таким образом, предлагаемая конструкция исключает попадание распыленного форсажного топлива 2-го и 3-го коллекторов во внутреннюю полость стабилизатора, что исключает погасание пламени в полости стабилизатора и, обеспечивая требуемый коэффициент избытка воздуха в любой точке сечения стабилизатора, повышает полноту сгорания форсажного топлива.

Claims

Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащая корпус, смеситель, фронтовое устройство с распылителями форсажного топлива, стабилизаторами пламени карбюраторного типа, отличающаяся тем что к распылителю форсажного топлива 2-го и 3-го коллекторов прикреплены отражающие экраны, разделенные в зоне прохода воздуха к заборникам карбюраторных трубок перегородками.