Способ настройки газоструйного излучателя акустической энергии

 

Использование: в энергетике для настройки газодинамических систем при воспламенении различных топлив. Сущность изобретения: настройку газоструйного излучателя при использовании в качестве рабочего тела кислородно-водородного топлива осуществляют изменением уровня и частоты генерируемых волн. При достижении воздухом температуры не менее 600 К изменение прекращают. 2 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для настройки газодинамических систем, применяемых для воспламенения различных топлив.

Известны способы измерения величин, характеризующих звуковое поле: механические диск Рэлея, радиометры; тепловые калориметрическое измерение мощности; электрические термоэлектрические, пьезомагнитные, пьезоэлектрические, оптические.

К недостаткам указанных способов измерения акустических параметров при настройке газоструйных излучателей (ГСИ) на максимальный уровень генерируемой акустической энергии относится низкая надежность определения достаточного уровня излучения, при котором возможно надежное воспламенение газообразного кислородно-водородного топлива, если ГСИ настраивается вне газодинамической системы воспламенения (ГДСВ), даже непосредственно на водороде или кислороде.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ оценки уровня акустической энергии при настройке ГСИ термоэлектрическим методом с использованием термодатчиков, реагирующих на нагрев рабочего тела при прохождении акустических волн.

Недостатком известного способа также является низкая надежность определения уровня акустической энергии, достаточного для воспламенения газообразного кислородно-водородного топлива при использовании для безопасности настройки излучателя модельного газа.

Цель изобретения повышение безопасности работы надежности оценки уровня излучаемой ГСИ акустической энергии, достаточного для воспламенения газообразного кислородно-водородного топлива при настройке излучателя на модельном газе, например воздухе.

Указанная цель достигается тем, что термодатчик устанавливают в звуковом поле излучателя на его оси за резонатором и регистрируют нагрев воздуха в указанной зоне под воздействием генерируемых колебаний при различных сочетаниях основных конструктивных параметров ГСИ, т.е. оценку уровня генерируемой ГСИ акустической энергии проводят по величине нагрева воздуха. Отличие состоит в том, что уровень акустической энергии при настройке ГСИ на воздухе считают достаточным для воспламенения газообразного кислородно-водородного топлива в ГДСВ, если обеспечивается нагрев воздуха до температуры Т 600 К, которая гарантирует нагрев водорода в данной зоне при использовании его в качестве рабочего газа в ГСИ до температуры выше температуры воспламенения кислородно-водородной смеси, равной Тв 830 К. Увеличение температуры нагрева Н2 происходит за счет увеличения частоты генерируемых колебаний в излучателе в 3,8 раза, так как скорость распространения звука в водороде CH2 1319 м/с, а в воздухе С 347 м/с. Подача кислорода в зону, где находится водород с Т>830 К, вызывает разогрев топливной смеси и последующее воспламенение.

Способ поясняется фиг. 1 и 2.

П р и м е р. В сопло 1 газоструйного излучателя, помещенного в один из фокусов F1 эллиптического концентратора, 2 подается воздух при различном входном давлении для генерирования периодических ударных волн. Во втором фокусе (F2) концентратора помещен термодатчик 3 для измерения температуры нагрева воздуха под действием генерируемых периодических ударных волн. Для одного и того же сопла ГСИ при изменении диаметра резонатора 4 dp, глубины резонатора hр, расстояния между соплом и резонатором lн), можно получить различные уровни и частоты генерируемых волн, которые обеспечивают различную величину нагрева газа. При определенных соотношениях указанных геометрических параметров ГСИ нагрев воздуха во втором фокусе достигает температуры Т 600 К. Замена в ГСИ воздуха на водород показала, что в режимах, обеспечивающих нагрев воздуха до температур Т 600 К, нагрев водорода достигал температуры Т>830 К. Проверка на газообразных компонентах при подаче водорода через сопло 1 излучателя, настроенного на воздухе на температуру Т 600 К и кислорода через каналы 2 газодинамической системы воспламенения в зону второго фокуса показала, что происходит воспламенение топлива в широком диапазоне входных давлений и температур (см. фиг. 2).

Изобретение существенно упрощает и повышает надежность оценки уровня генерируемой ГСИ акустической энергии, достаточного для воспламенения газообразного кислородно-водородного топлива в ГДСВ, при настройке ГСИ на воздухе.

Формула изобретения

СПОСОБ НАСТРОЙКИ ГАЗОСТРУЙНОГО ИЗЛУЧАТЕЛЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ путем изменения уровня и частоты генерируемых волн и измерения температуры воздуха в камере сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности настройки при использовании в качестве рабочего тела кислородо-водородного топлива, изменение уровня и частоты генерируемых волн прекращают по достижении воздухом температуры не менее 600 К.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Форсунка // 2036382

Форсунка // 2036381
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для распыления жидкости, и может быть использовано для работы в дождевальных установках, топливосжигающих устройствах

Форсунка // 2036380
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для распыления жидкости, и может быть использовано для работы в дождевальных установках, топливосжигающих устройствах

Форсунка // 2036379
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для распыления жидкости, и может быть использовано для работы в дождевальных установках, топливосжигающих устройствах

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для распыливания различных жидкостей, в том числе тяжелых топлив, и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической отраслях промышленности

Форсунка // 2101614
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для распыления жидкостей, и может быть использовано для работы в дождевальных установках, топливосжигаемых устройствах

Форсунка // 2101615
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для распыления жидкостей, и может быть использовано для работы в дождевальных установках, топливосжигающих устройствах

Форсунка // 2101616
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для распыления жидкостей, и может быть использовано для работы в дождевальных установках, топливосжигающих устройствах

Изобретение относится к устройствам для распыливания различных жидкостей, в том числе тяжелых топлив, и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для экономии жидкого топлива и повышения КПД энергетических комплексов

Изобретение относится к устройствам для распыливания и сжигания жидких, газообразных, газожидкостных, многокомпонентных и многофазных топлив, в т.ч

Изобретение относится к устройствам для распыливания различных жидкостей, в том числе топлив, и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической областях промышленности

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в устройствах для осуществления акустического воздействия на процесс сгорания топлива

Изобретение относится к сжиганию углеводородного топлива

Форсунка // 2287739
Изобретение относится к двигателестроению, нефтехимической промышленности, где производят впрыскивание и распыление топлива, и обеспечивает повышение качества распыления топлива за счет обеспечения более высокой дисперсности распыла
Наверх