Устройство для стабилизации горения в сверхзвуковом потоке
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к камере сгорания гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Устройство стабилизации горения состоит из основного сопла, обечайки, трубопровода с дополнительным соплом для подачи жидкого или газообразного горючего. Диаметр критического сечения дополнительного сопла составляет от 0,1 до 0,2 диаметра критического сечения основного сопла. Расстояние между критическими сечениями основного и дополнительного сопл равно от 5 до 50 диаметров критического сечения дополнительного сопла. Изобретение повышает эффективную стабилизацию диффузионного горения. 4 ил.
Изобретение относится к авиации, в частности к устройствам для стабилизации горения в сверхзвуковом потоке.
Известна камера сгорания гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД) со стабилизатором горения, представляющим собой уступ, расположенный на стенке камеры (Патент США N 5097663, кл. F 02 К 7/10, 199). Известна камера сгорания со стабилизатором горения, представляющим собой нишу, расположенную в стенке камеры. На стенке в нише - свеча для поджига (ФГВ, N 6, 1991, с. 24 - 29). Недостатком известных устройств являются относительно большие потери полного напора, так как косые скачки создают по всему сечению камеры сложности организации горения при больших поперечных размерах камеры и понижение устойчивости пограничного слоя к возмущениям в потоке, большие пики давления и теплового потока (повышение температуры стенки и уменьшение ее прочностных свойств). Известно устройство для сжигания горючего в сверхзвуковом газовом потоке, включающее основное сопло и стабилизатор пламени, расположенный за критическим сечением сопла. 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 от диаметра критического сечения сопла. Стабилизатор наклонен к оси сопла под углом, равным 10 - 25o (Патент РФ N 1452265, F 23 C 9/00, 1994). Однако это устройство предназначено для стабилизации горения готовой горючей смеси при предварительном ее образовании и поэтому не позволяет организовать стабилизацию диффузионного горения при раздельной подаче горючего и окислителя (воздуха), т.е. не обеспечивает эффективную стабилизацию диффузионного горения. Задачей изобретения является повышение эффективной стабилизации диффузионного горения. Технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство, содержащее основное сопло, снабжено обечайкой, трубопроводом с дополнительным соплом для подачи жидкого или газообразного горючего, расположенным соосно с основным соплом. Диаметр критического сечения дополнительного сопла составляет от 0,1 до 0,2 диаметра критического сечения основного сопла. Расстояние между критическими сечениями основного и дополнительного сопел равно от 5 до 50 диаметров критического сечения дополнительного сопла. На фиг. 1 представлено устройство для стабилизации горения в сверхзвуковом потоке. На фиг. 2 показана схема течения воздушной струи и дополнительной струйки горючего с образованием дежурного факела в рециркуляционной зоне. На фиг. 3 приведены теневые фотографии течения, полученные при испытаниях на воздушных струях без горения: а) свободная струя,![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/9/95974.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/9/95975.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/9/95976.gif)
Формула изобретения
Устройство для стабилизации горения в сверхзвуковом потоке, содержащее основное сопло, отличающееся тем, что оно снабжено обечайкой и трубопроводом с дополнительным соплом для подачи жидкого или газообразного горючего, расположенным соосно с основным соплом, причем диаметр критического сечения дополнительного сопла составляет от 0,1 до 0,2 диаметра критического сечения основного сопла, а расстояние между критическими сечениями основного и дополнительного сопл равно от 5 до 50 диаметров критического сечения дополнительного сопла.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4