Патенты автора Титова Наталия Сергеевна (RU)
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при организации рабочего процесса в поршневом двигателе. Технический результат заключается в повышении стабильности работы двигателя, расширении диапазона его устойчивой работы. Сущность изобретения заключается в том, что подают топливовоздушную смесь (ТВС) в надпоршневое пространство, сжимают ее и обеспечивают воспламенение сжатой смеси. В процессе сжатия генерируют синглетный кислород (СК) из молекулярного кислорода, находящегося в камере сгорания. Момент начала генерирования СК по углу поворота коленчатого вала (ПКВ) устанавливают исходя из его оптимального значения, которое рассчитывают в зависимости от режима работы двигателя и состава ТВС. Измеряют значение контролируемого параметра (КП), характеризующего процесс сгорания и/или процесс расширения, сравнивают его с заданным значением. По результату сравнения устанавливают продолжительность периода генерирования СК по углу ПКВ. В качестве КП используют момент воспламенения топлива по углу ПКВ, положение максимума давления или температуры газов в камере сгорания по углу ПКВ и др. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Способ организации воспламенения и горения топлива в гиперзвуковом прямоточном воздушно-реактивном двигателе высокоскоростного летательного аппарата, содержащего камеру сгорания, заключается в подаче горючего со сверхзвуковой скоростью через систему пилонов, обтекаемых кислородом, например, в составе воздуха. Затем воспламеняют топливовоздушную смесь, инициируя цепной механизм горения и энерговыделение в проточном тракте камеры. На границе раздела воздуха и горючего, по меньшей мере на выходе одного из пилонов, формируют струю холодной кислородной плазмы определенного поперечного размера, воздействуя на кислород электрическим разрядом с определенной величиной удельного энерговклада и приведенной напряженностью электрического поля. Изобретение направлено на снижение длины зоны воспламенения и зоны энерговыделения, увеличение тяги гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя, снижение затрат энергии на процесс инициирования горения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель содержит сверхзвуковой воздухозаборник, сверхзвуковую камеру сгорания, выходное сверхзвуковое сопло, обечайку, регулятор давления подачи топлива, устройство подачи топлива в двигатель, источник лазерного излучения и оптическую систему. Воздухозаборник, камера сгорания и сопло образуют газовый тракт двигателя. Источник лазерного излучения выполнен с возможностью генерации излучения на заданной частоте, резонансно совпадающей с частотой линии поглощения молекулярного кислорода из основного электронного состояния в возбужденное метастабильное состояние. Устройство подачи топлива в двигатель сделано в виде вертикального набора пилонов и установлено поперечно в тракте двигателя. Оптическая система размещена в тракте после устройства подачи топлива и включает, по меньшей мере, одну пару противоположно расположенных поперечно тракту, отражателей излучения с образованием между отражателями зоны сканирования излучения. На одном из отражателей установлен питающий волновод источника лазерного излучения. Устройство подачи топлива установлено в тракте воздухозаборника. В каждом пилоне выполнены топливный канал, буферная топливная емкость и сопло инжектора, сопряженные гидравлически между собой. Регулятор давления подачи топлива соединен магистралями с топливными каналами каждого пилона. Пары отражателей излучения оптической системы расположены за соплами инжекторов одного или нескольких пилонов с возможностью образования отдельных зон сканирования. Нижняя граница каждой зоны сканирования расположена над верхней задней кромкой сопла инжектора соответствующего пилона и направлена от сопла инжектора к выходу камеры сгорания с площадью сканирования, определяемой в соответствии с выражением, защищаемым настоящим изобретением. Изобретение позволяет уменьшить время задержки и температуру воспламенения топливовоздушной смеси, повысить полноту сгорания топливовоздушной смеси. 5 з.п. ф-лы, 13 ил.
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а более конкретно к способу и установке для утилизации попутных нефтяных газов. Способ утилизации попутных нефтяных газов, содержащих сероводород, заключается в сжигании газов в камере сгорания и преобразовании выделяющейся тепловой энергии в электрическую со съемом электроэнергии с вращающейся турбины, при этом газы сжигают, организуя присутствие в камере сгорания возбужденного молекулярного кислорода в синглетном состоянии, обеспечивая повышение полноты сгорания и увеличение эффективности преобразования химической энергии реагентов в тепловую энергию, выделяющуюся при горении, продукты сгорания, содержащие SO2, отводят и доокисляют до SO3 в камере доокисления, организуя дополнительное присутствие синглетного кислорода, образовавшиеся продукты охлаждают до температуры ниже температуры конденсации бинарного аэрозоля H2O/H2SO4, генерируют в них ионы
S
O
3
−
,
H
S
O
4
−
, H3O+ и формируют конденсированную фазу бинарного сульфатного аэрозоля H2O/H2SO4, сульфатный аэрозоль отводят, отделяют от него пары воды и выделяют конденсат серной кислоты H2O/H2SO4. Газотурбинная установка содержит камеру сгорания и турбину, соединенную с электрогенератором, камеру доокисления, газоразрядную ячейку, связанную с камерой сгорания и камерой доокисления, охлаждающее устройство в виде теплообменника, многоострийный электрод коронного разряда и сепаратор. Изобретение обеспечивает повышение полноты сгорания попутных нефтяных газов и утилизацию серосодержащих продуктов сгорания переводом их в серную кислоту. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к нанокомпонентной энергетической добавке в жидкое углеводородное топливо в виде наночастиц металла, при этом в качестве наночастиц металла используются неоксидированные наночастицы алюминия размером не более 25 нм, покрытые антиоксидантным протектором. Также описывается жидкое углеводородное топливо, содержащее указанные неоксидированные наночастицы алюминия размером не более 25 нм, покрытые антиоксидантным протектором, и стабилизатор. Техническим результатом является повышение эффективности горения топлива при использовании неоксидированных наночастиц алюминия в качестве энергетической добавки в жидкое углеводородное топливо. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Камера сгорания газотурбинного двигателя содержит корпус, расположенную в корпусе перфорированную жаровую трубу с зонами горения и разбавления, систему подачи топлива, систему подачи первичного и вторичного потоков воздуха и устройство зажигания топливовоздушной смеси. Система подачи потоков воздуха снабжена устройством воздействия на поток первичного воздуха во входном канале первичного воздуха и устройством воздействия на поток вторичного воздуха в полости кольцевого канала между стенками камеры сгорания и жаровой трубы. Устройства воздействия на потоки первичного и вторичного воздуха содержат источник лазерного излучения, делитель лазерного излучения по устройствам воздействия на потоки первичного и вторичного воздуха. Каждое устройство воздействия снабжено оптическими волокнами с вводами, подключенными к делителю лазерного излучения. Вывод оптического волокна устройства воздействия на поток первичного воздуха подключен через сквозное отверстие к входному каналу первичного воздуха, выполненного, по меньшей мере, с двумя расположенными напротив друг друга зеркалами. Устройство воздействия на поток вторичного воздуха содержит, по меньшей мере, два расположенных напротив друг друга зеркала, размещенных в полости кольцевого канала, где одно из зеркал имеет в фокальной плоскости на оси симметрии сквозное отверстие. Вывод оптического волокна устройства воздействия на поток вторичного воздуха подключен через сквозное отверстие зеркала к кольцевому каналу. Источник лазерного излучения выполнен с возможностью возбуждения молекул кислорода в метастабильные синглетные состояния. Изобретение позволяет увеличить полноту сгорания топливовоздушной смеси и к.п.д. камеры сгорания. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.
Способ сжигания углеводородного топлива в газотурбинных двигателе или установке, содержащих камеру сгорания, заключается в поступлении на ее вход потока углеводородного топлива и потока воздуха, сжатого в компрессоре до высокого давления. Топливовоздушную смесь воспламеняют, а полученные при горении смеси газы направляют через турбину и сопло в атмосферу. При этом воздействуют, по меньшей мере, на часть потока сжатого воздуха за компрессором электрическим разрядом, организованным таким образом, чтобы обеспечить заданные значения объемной плотности энергии и приведенной напряженности электрического поля так, что под его воздействием воздух образует низкотемпературную неравновесную плазму, содержащую колебательно- и электронно-возбужденные молекулы кислорода в основном и в синглетном состояниях. Часть потока углеводородного топлива смешивают с полученной низкотемпературной неравновесной воздушной плазмой и подвергают риформингу, интенсифицируемому молекулами возбужденного кислорода. Образующийся при риформинге синтез-газ направляют в камеру сгорания для дополнительной интенсификации горения. Изобретение повышает эффективность работы камеры сгорании при одновременном снижении выброса вредных веществ в атмосферу, обеспечивает устойчивость горения в обедненных топливом топливовоздушных смесях. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Камера сгорания газотурбинного двигателя содержит корпус, жаровую трубу с зонами горения и разбавления, систему подачи топлива, систему подачи первичного и вторичного потоков воздуха, снабженную устройством воздействия на поток вторичного воздуха в полости кольцевого канала между стенками камеры сгорания и жаровой трубы, и устройство зажигания топливовоздушной смеси. Устройство воздействия на поток вторичного воздуха содержит источник лазерного излучения, оптическое волокно и, по меньшей мере, два расположенных друг напротив друга зеркала, размещенных в полости кольцевого канала. Одно из зеркал имеет на фокальной линии сквозное отверстие. Источник лазерного излучения выполнен с возможностью обеспечения возбуждения молекулярного кислорода в синглетное состояние и соединен через оптическое волокно со сквозным отверстием зеркала. Изобретение позволяет практически полностью исключить монооксид углерода в выхлопных газах газотурбинного двигателя, увеличить полноту сгорания топливовоздушной смеси и К.П.Д. камеры сгорания. 2 н. и 8 з.н. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет расширить диапазон рабочих режимов двигателя с компрессионным зажиганием за счет повышения устойчивости воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндре ДВС. Техническим результатом является упрощение конструкции двигателя и снижение его материалоемкости. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель с компрессионным зажиганием содержит рабочий цилиндр, систему впуска, систему выпуска и систему топливоподачи и снабжен генератором синглетного кислорода, размещенным во впускном трубопроводе с возможностью обогащения воздуха, подаваемого в рабочий цилиндр молекулами синглетного кислорода. Генератор синглетного кислорода выполнен в виде источника лазерного излучения с длиной волны от 762,3 до 762,4 нанометров и камеры с входом и выходом, причем внутренняя поверхность камеры выполнена зеркальной с возможностью отражения и диффузионного рассеивания лазерного излучения. Способ работы поршневого двигателя с компрессионным зажиганием заключается в подаче воздуха и топлива во впускной трубопровод, формировании во впускном трубопроводе топливовоздушной смеси заданного состава, впуске ее в цилиндр двигателя, сжатии, воспламенении топливовоздушного заряда от сжатия, расширении продуктов сгорания и выпуске их из цилиндра двигателя, при этом молекулы кислорода воздуха, подаваемого во впускной трубопровод возбуждают в синглетные состояния
O
2
(
b
1
Σ
g
+
)
и O2(a1Δg). Количество синглетного кислорода в состоянии O2(a1Δg) устанавливают в количестве от 1 до 4 процентов от содержания кислорода в воздухе, подаваемом во впускной трубопровод. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения и обеспечивает низкоэмиссионное сгорание топливовоздушной смеси, снижает риск взрыва топливовоздушной смеси. Техническим результатом является упрощение конструкции двигателя, повышение надежности и снижение токсичности продуктов сгорания. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит рабочий цилиндр, систему впуска, систему топливоподачи и систему выпуска. В системе впуска двигателя размещен генератор синглетного кислорода, выполненный в виде источника лазерного излучения и камеры с входом и выходом, причем внутренняя поверхность камеры выполнена зеркальной. В качестве источника лазерного излучения используется твердотельный лазер, излучающий волны длиной от 762,3 до 762,4 нанометров. Способ работы, реализуемый в заявленном двигателе, заключается в подаче в цилиндр двигателя воздуха и топлива, обогащении воздуха на впуске синглетным кислородом, формировании топливовоздушной смеси заданного состава, воспламенении топливовоздушного заряда в цилиндре двигателя, расширении продуктов сгорания и выпуске их из цилиндра двигателя. Во время работы двигателя измеряют температуру газов в цилиндре двигателя, а количество синглетного кислорода в воздухе, подаваемом во впускной трубопровод, устанавливают в зависимости от величины измеренной температуры. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к двигателестроению, а точнее к способу организации горения в гиперзвуковом прямоточном реактивном двигателе и гиперзвуковому прямоточному воздушно-реактивному двигателю с горением в наклонной детонационной волне
ИМПУЛЬСНЫЙ ДЕТОНАЦИОННЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ // 2442008
Изобретение относится к двигателестроению, а точнее к импульсному детонационному ракетному двигателю
