Ствол установки для детонационно-газового напыления покрытий
Использование; в технике нанесения металлических, металлокерамических и керамических покрытий детонационно-газовым методом. Сущность изобретения: ствол установки для детонационно-газового напыления покрытий содержит устройство для поджига смеси, детонационную камеру и расположенное между ними устройство для ускорения перехода горения в детонацию, причем последнее выполнено в виде пространственной решетки перемычек и переходов . 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ "/ъ, . Йф (21) 3448795/05 (22) 04.06.82 (46) 30.05.93. Бюл. М 20 (71) Институт гидродинамики им, М.А. Лаврентьева СО AH СССР (72) В.Ю.Ульяницкий, А,А,Васильев, Т.П.Гавриленко, А.Н.Краснов, Ю.А.Николаев и Н,И.Поденков (56) Зверев А.И. и др. Детонационное напыление покрытий, Л.; Судостроение, 1979, с. 26. (54) СТВОЛ УСТАНОВКИ ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННО-ГАЗОВОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫ-. ТИЙ Изобретение относится к технике нанесения металлических, металлокерамических и керамических покрытий детонационно-гаэовым методом. Целью изобретения является уменьшение расхода рабочих газов и габаритов и увеличение производительности, На фиг, 1 показан предлагаемый ствол; на фиг. 2 — устройство ускорения перехода горения в детонацию, продольный разрез. Ствол содержит устройство 1 для поджига смеси, детонационную камеру 2 и устройство 3 для ускорения перехода горения в детонацию. Устройство для ускорения перехода горения в детонацию выполнено в виде набора дисков 4-13 с отверстиями 14 диаметром 1орядка толщины диска. Отверстия в дисках высверлены так, что расстояние между ценграми двух соседних отверстий не превос<одит 1, 2 диаметра отверстия и при сборке «тверстия каждого предыдущего диска 4-12 расположены напротив перемычек 15 меж. Ж 1818149 А1 (57) Использование; в технике нанесения металлических, металлокерамических.и керамических покрытий детонационно-газовым методом. Сущность изобретения. ствол установки для детонационно-газового напыления покрытий содержит устройство для поджига смеси, детонационную камеру и расположенное между ними устройство для ускорения перехода горения в детонацию, причем последнее выполнено в виде пространственной решетки перемычек и переходов, 3 з,п. ф-лы, 2 ил. 8 ду отверстиями каждого последующего диска 5 — 13. В диске 4 одно отверстие, а в последующих дисках число отверстий возрастает, что набор дисков в сборке образует расходящийся канал с углом расхождения около 60", заполненный регулярной пространст- в венной решеткой перемычек 15, ОО Работа ствола осуществляется следую- д щим образом. В отверстии диска 4 производится подФ жиг смеси устройства 1. Поток несгоревших газов перед фронтом пламени турбулирует- Ф ся на перемычках 15, вследствие чего пламя Q ускоряет и перед ним образуется серия волн сжатия. При отражении волн сжатия от перемычек 15 достигаются температуры. до- д статочные для самовоспламенения смеси перед фронтом пламени уже на уровне дисков 9 и 10, и возникает большое число дополнительных очагов воспламенения, которые в свою очередь генерируют новые волны сжатия, возбуждающие новые очаги воспламенения на перемычках 15 диска 11 1818149 и т.д. В результате процесс горения многократно интенсифицируется и практически носит объемный характер, что приводит к возникновению мощных ударных волн .в проходах между перемычками, способных самостоятельно воспламенять смесь уже в проходах устройства для ускорения перехода горения в детонацию или на выходе из него при столкновении ударных волн, выходящих из устройства и сталкивающихся "0 между собой в стволе. Испытания такого устройства, составленного из набора десяти дисков толщиной 8 мм каждый с отверстиями диаметром 7,5 мм и расстоянием между отверстиями 8,7 мм,на стехиометрической смеси природного газа с кислородом (размер ячейки во фронте стационарной детонации — 4 мм) показали, что детонационный процесс уста20 навливается после выхода волны из устройства уже на расстоянии 1,5 — 2 см от последнего диска устройства. Такое устройство-также эффективно работает в широком диапазоне смесей на основе топливного га25 за — пропан-бутан (раэмер ячейки от б до 1,5 мм). Возможны варианты размеров проходов и перемычек и их формы. Однако размер перемычек и проходов не должен сильно отличаться от размера ячейки самоподдерживающейся детонации, При более мелком 30 размере перемычек размер возмущений, образующихся при столкновении волн сжатия с перемычками, недостаточен для того, чтобы создать эффективные очаги воспламенения. С другой стороны, если размер проходов будет существенно превосходи ь размер перемычек, то дополнительные волны сжатия от новых очагов воспламенения будут сильно ослабляться за время прохождения проходов и эффект ускорения будет 40 значительно слабее. Приведенные соотно- шения размеров элементов устройства для ускорения перехода горения в детонацию близки к оптимальным для смесей на основе природного и топливного газов, 45 При необходимости поддержания заданной температуры на поверхности перемычек устройства для ускорения оно может быть выполнено в виде пространственной решетки из трубчатых элементов, образую- 50 щих систему сообщающихся сосудов, через которую может быть осуществлена циркуляция термостатирующий жидкости, Такая решетка может представлять собой хаотически переплетающуюся обьемную 55 структуру, выполненную из одной трубки, при этом наружный диаметр трубки приближенно равен размеру ячейки и средний размер проходов между элементами структуры составляет 0,5 — 2 размера ячейки детонационной волны. А проходы в целом образуют канал, расходящийся от точки поджига смеси с углом расхождения 60, заполненный хаотически решеткой перемычек, роль которых играет трубка, Волна горения при прохождении через устройство 3 ускоряется и на выходе из устройства 3 в детонационную камеру 2 устанавливается детонационный процесс. Таким образом, устройство для ускорения перехода горения в детонацию позволяет сократить преддетонационные участки в смесях на основе труднодетонируемых горючих в десять и более раз, доводя протяженность преддетонационного участка (с учетом размера самого устройства для ускорения) до величины, не превышающей одного калибра ствола, Использование стволов детонационно-газовых установок с устройством для ускорения позволяет сократить объем ствола в 2 и более раза, уменьшить габариты и увеличить производительность установки, сократить расход рабочих газов при использовании,труднодетонируемых горючих и эа счет этого дополнительно повысить безопасность работ и резко снизить стоимость горючего, Формула изобретения 1. Ствол установки для детонационногазового напыления покрытий, содержащий устройство для поджига смеси, детонационную камеру и расположенное между ними устройство для ускорения перехода горения вдетонацию, отличающийся тем,что, с целью уменьшения расхода рабочих газов, уменьшения габаритов и увеличения производительности, устройство для ускорения перехода горения в детонацию выполнено в виде пространственной решетки перемычек и проходов, поперечный и продольный размер которых составляет 0,5 — 2,0 размеров ячейки стационарной детонационной волны. 2. Ствол по и, 1, отличающийся тем, что пространственная решетка перемычек и проходов выполнена расходящейся к открытому концу ствола с углом расхождений, не превышающим 80, 3. Ствол по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что пространственная решетка образована набором перфорированных дисков, установленных так, что отверстия каждого предыдущего диска расположены напротив перемычек последующего диска. 4, Ствол по пп, 1 и 2, отл ича ю щи йс я тем, что пространственная решетка выполнена из набора трубчатых элементов, 1818149 (Риг. f Ю 1 1с 17 ф . Г Составитель Б,Новожилов Техред М.Моргентал Корректор И,IUMaKoaa Редактор Е.Ходакова Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1916 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., 4/5
