Способ сжигания топлива

 

Использование: в камерах сгорания авиационных газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: топливо смешивают с воздухом и в зоне смешения воздействуют на топливовоздушную смесь резонансным излучением импульсного лазера в инфракрасной области с частотой, соответствующей полосе поглощения молекул углеводородного топлива. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) F 23 R 3/40

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4620148/06 (22) 14.12.88 (46) 15,02.93. Бюл. М 6 (71) Уфимский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) В.Ю.Лавриков (56) Новости зарубежной науки и техники, жуРнал серия АД, N 11, ЦИАМ, 1987, с. 17, рис. 12.

Патент США

М 4302933, Н кл. 60-261, опубл. 1981 г.

Изобретение относится к авиационному машиностроению, Но может быть использовано в автомобильной и химической промышленности.

Развитие авиационных газотурбинных двигателей идет в направлении увеличения степени подогрева в камере сгорания и степени сжатия в компрессоре, Кроме того, для уменьшения массы двигателя требуется уменьшение размеров камеры сгорания. Потребность в коротких камерах сгорания с высокой степенью подогрева влечет за собой необходимость достижения больших скоростей выделения тепла, т. е. большой теплонапряженности процесса сжигания топлива.

Известны, способы организации горения высокой интенсивности. Эти способы нацеЛены в основном на следующие факторы — улучшение качества подготовки горючей смеси и повышение турбулентной скорости горения. Реализация указанных способов, кроме положительного, приносит . и отрицательные эффекты — такие как— уменьшение диапазона устойчивой работы по составу смеси, усиление зависимости полноты сгорания от давления., 5U,, 1795227 А1 (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА (57) Использование: в камерах сгорания авиационных газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: топливо смешивают с воздухом и в зоне смешения воздействуют на топливовоздушную смесь резонансным излучением импульсного лазера в инфракрасной области с частотой, соответствующей полосе поглощения молекул углеводородного топлива, 1 ил.

В известном устройстве реализован ф способ. определенный в качестве аналога. В этом устройстве при помощи COz-лазера ра- (Я ботающего в диапазоне 10,6 мкм получают плазму в зоне обратных токов уголкового стабилизатора.

Каталитическое воздействие плазмы и высокая температура (10000-20000 К) приводят к воспламенению и более интенсив- ному сгоранию топливно-воздушной смеси в зоне обратных токов. Мощность излучения сО лазера при этом в точке фокусировки со- (Л ставляет 6 х 10 Nl/cv2. ЬЭ

Целью настоящего изобретения является повышение полноты сгорания топлива.

Поставленная цель достигается путем воздействия резонансным излучением импульсного лазера в инфракрасной области, соответствующей полосе поглощения молекул углеводородного топлива, на зону смешения.

При настройке монохроматического излучения лазера на полосу поглощения молекулы углеводородного топлива, она начинает накапливать колебательную энергию.

1795227

Возбужденная резонансной частотой молекула приобретает способность. поглощать энергию нерезонансного излучения пламени, при этом снижается энергетический порог изначального возбуждения.

Накопление энергии продолжается до тех пор. пока энергетические запасы не превысят энергии межатомных связей, тогда молекула топлива распадается на фрагменты.

Повышение активности молекул топлива и их фрагментация способствует увеличению нормальной скорости распространения пламени и снижению времени задержки воспламенения.

Увеличение нормальной скорости распространения пламени способствует возрастанию турбулентных пульсаций генерируемых пламенем на передней границе факела.

Таким образом, увеличение турбулентных пульсаций с одновременной фрагмен. тацией молекул топлива способствует .улучшению перемешивания на молекулярном уровне, Это в свою очередь позволит иметь меньшие потери давления в подающем устройстве. без ухудшения качества смесеобразования.

В предлагаемом техническом решении положительный эффект, в отличии от прототипа, достигается за счет воздействия резонансного излучения лазера на зону смешения с частотой, соответствующей полосе поглощения молекул углеводородного топлива.

Посторонний источник (лазер) приводящий к небольшому изменению скорости

"О горения, быстро дает ударную волну усиливаемую зоной горения. Изменяя частоту следования импульсов можно изменять GKoрость горения и соответственно влиять на возникновение колебаний давления при ro 15 рении (например, подавлять вибрационное горение).

Принцип воздействия на предпламенную зону может быть взят в основу технологической переработки углеводородов.

20 Изобретение (см. чертеж) иллюстриру- . ется следующим примером: после запуска камеры сгорания часть продуктов сгорания отбирается для работы лазера 2.

Развернутый в плоскость посредством ус25 тройства развертки 3 лазерный луч через окна 4 воздействует на зону смешения факела пламени.

Формула. изобретения

Способ сжигания топлива путем его смешения с воздухом и воздействия на топливовоздушную смесь резонансным излучением импульсного лазера в инфракрасной области, отличающийся тем, тем, что, с целью повышения полноты сгорания тойлива, воздействие излучением осуществляют в зоне смешения с частотой, соответствующей полосе поглощения молекул углеводородного топлива.

1795227

Составитель В.Лавриков

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 420 Тираж Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Способ сжигания топлива Способ сжигания топлива Способ сжигания топлива 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газовой турбине для сжигания горючего газа

Изобретение относится к горелке, в частности для газовой турбины, с каталитической камерой сгорания

Изобретение относится к горелке, в частности для газовой турбины, при которой для стабилизации основной горелки предусмотрена каталитическая опорная горелка
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на различных видах транспорта и в отопительных системах жилых помещений и обогрева человека в экстремальных условиях

Изобретение относится к газотурбинным установкам и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, преимущественно для использования на экологически чистых энергетических и газоперекачивающих предприятиях

Изобретение относится к газотуроинным энергетическим установкам и транспортным двигателям наземного, морского и воздушного назначения
Наверх