Сопло для сжигания горючего в сверхзвуковом газовом потоке

 

Изобретение относится к устройствам для повышения т-ры потока. Цель изобретения - повышение эффективности сгорания горючего. Стабилизатор пламени сопла 1 расположен за критическим сечением сопла 1. Стабилизатор выполнен в виде профиля 2 крылообразной формы, расположенного от критического сечения и от оси сопла 1 на расстояниях, составляющих соответственно 0,04 - 0,4 и не более 0,2 от диаметра критического сечения сопла 1, и наклоненного к оси сопла 1 под углом, равным 10 - 25. Горючая смесь, вытекая со сверхзвуковой скоростью из сопла 1, формирует за ним центральный скачок уплотнения. При этом за профилем 2 образуется вихревой шнур 3, который, взаимодействуя с центральным скачком уплотнения, разрушает его и генерирует дозвуковую рециркуляционную зону 4. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для повышения температуры потока, в частности к соплам для сжигания горючего в сверхзвуковом газовом потоке. Цель изобретения - повышение эффективности сгорания горючего путем генерирования рециркуляционной зоны с помощью вихревого шнура. На фиг. 1 показано сопло для сжигания горючего, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Сопло 1 содержит расположенный за его критическим сечением стабилизатор пламени, который выполнен в виде профиля 2 крылообразной формы, расположенного от критического сечения и от оси сопла 1 на расстояниях L и h, составляющих соответственно L = (0,04-4)D и h 0,2D, где D - диаметр критического сечения сопла 1. Профиль 2 наклонен к оси сопла 1 под углом , равным 10-25^о. Для изменения величины угла наклона профиль 2 может быть установлен с возможностью поворота вокруг продольной оси, перпендикулярной оси сопла 1. Сжигание горючего в сверхзвуковом газовом потоке осуществляют следующим образом. Горючее подают в поток газа. В результате их смешения образуется горючая смесь, которая вытекает со сверхзвуковой скоростью из сопла 1, формируя за ним центральный скачок уплотнения. При этом за профилем 2 образуется вихревой шнур 3, который, взаимодействуя с центральным скачком уплотнения, разрушает его и генерирует дозвуковую рециркуляционную зону 4, ограниченную спереди коническим скачком уплотнения 4. В рециркуляционной зоне 4 горючая смесь самовоспламеняется благодаря значениям температуры (Т > >1500-1800 К) и давления смеси в зоне 4 или поджигается посторонним источником воспламенения. Подожженная в рециркуляционной зоне 4 смесь служит стабилизатором и интенсификатором горения горючей смеси в окружающем зону 4 потоке, включая и область за зоной 4. Горючая смесь может сжигаться в периодическом режиме с частотой f = 1/T, где Т - период выгорания горючей смеси в рециркуляционной зоне. При этом угол наклона профиля 2 периодически изменяют от его рабочего значения до нуля и обратно. В результате в начале каждого периода генерируется рециркуляционная зона 4 со свежей горючей смесью, после сгорания которой рециркуляционная зона 4 исчезает и генерируется вновь. (56) Затолока В. В. , Иванюшкин А. К. и Николаев А. В. Интерференция вихрей со скачками уплотнения в воздухозаборнике. Разрушение вихрей. Ученые записки ЦАГИ, том VI, N 2, 1975, с. 137. Баев В. К. , Головичев В. И. , Третьяков П. К. , Гаранин А. Ф. , Константиновский В. А. и Ясаков В. А. Горение в сверхзвуковом потоке. - Новосибирск: Наука, 1984, с. 210.

Формула изобретения

СОПЛО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ГОРЮЧЕГО В СВЕРХЗВУКОВОМ ГАЗОВОМ ПОТОКЕ содержащее расположенный за критическим сечением сопла стабилизатор пламени, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности сгорания горючего, стабилизатор выполнен в виде профиля крылообразной формы, расположенного от критического сечения и от оси сопла на расстояниях, составляющих соответственно 0,04 - 0,4 и не более 0,2 диаметра критического сечения сопла, и наклонненного к оси сопла под углом 10 - 25^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.01.2001

Номер и год публикации бюллетеня: 9-2003

Извещение опубликовано: 27.03.2003        

---