Камера сгорания жидкостного реактивного двигателя с трактом регенеративного охлаждения

 

Использование: в камерах сгорания жидкостных реактивных двигателей (КС ЖРД), где необходима высокая интенсивность теплообмена в охлаждаемых каналах. Сущность изобретения: КС ЖРД с тактом регенеративного охлаждения содержит наружную 3 и огневую 1 оболочки с равномерно расположенными между ними проставками двутаврового сечения 2, жестко соединенных с оболочками 1, 3, и турбулизирующие выступы 4 в виде проволоки диаметром 1 - 0,2 мм, припаянной поперек каналов на охлаждаемой поверхности огневой оболочки 1. Дополнительно поперечные турбулизирующие выступы 5 выполнены на вертикальной стенке и поверхности полок двутавровых проставок 2. Выступы 5 на стенке и полках выполнены с расчетным шагом по длине проставки 2 в одном сечении. В смежных проставках 2 выступы расположены на одном уровне. 3 ил.

Предлагаемое изобретение может быть использовано при проектировании и изготовлении жидкостных реактивных двигателей (ЖРД) с регенеративным охлаждением элементов камеры сгорания (КС), а конкретнее при проектировании и изготовлении элементов КС, где есть необходимость обеспечения повышенного теплосъема с охлаждаемой поверхности.

Известна конструкция КС, состоящая из внутренней и наружной оболочек, связанных гофрированной проставкой, на вертикальных ребрах которой выполнены турбулизирующие выступы (1).

Введение в конструкцию турбулизаторов позволяет многократно повысить эффективность теплообмена в охлаждающих каналах (1). Но известное конструктивное оформление не является оптимальным с точки зрения применения турбулизаторов, т.к. выполнение выступов на вертикальных ребрах гофров технологически затруднительно, и при этом в одних каналах получаются выступы, а в смежных вмятины.

Известна также КС ЖРД с трактом регенеративного охлаждения, содержащая наружную и огневую оболочки с каналами охлаждения между ними, в которых размещены турбулизирующие выступы (2).

Такое конструктивное оформление турбулизирующих выступов не является технологичным, т.к. связано со сложностью и высокой трудоемкостью изготовления.

Целью изобретения является создание конструкции ЖРД с высокой эффективностью теплообмена в каналах охлаждения при высокой технологичности ее изготовления.

Поставленная цель решается за счет того, что в известной конструкции КС ЖРД с трактом регенеративного охлаждения, содержащей наружную и огневую оболочки с каналами охлаждения между ними, в которых размещены турбулизирующие выступы, каналы охлаждения образованы двутавровыми проставками, а турбулизирующие выступы выполнены на вертикальной стенке и полках каждой проставки симметрично вертикальной оси двутавра с равномерным шагом по его длине.

Положительными техническими результатами предлагаемого технического решения являются в области конструкции обеспечение высокой эффективности теплообмена в каналах за счет применения заданной величины локальных сужений охлаждающих каналов с расчетным шагом, а в области технологии введение турбулизирующих выступов существенно не меняет трудоемкости изготовления КС, т.к. выступы получают при прокатке двутавровых проставок.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан элемент поперечного сечения КС с турбулизирующими выступами; на фиг. 2 сечение по А А на фиг. 1; на фиг.3 сечение по Б Б на фиг. 2.

КС состоит из огневой оболочки 1, двутавровых проставок 2 и наружной оболочки 3.

На огневой оболочке 1 с равномерным шагом образованы турбулизирующие выступы 4. На полках и вертикальной стенке двутавровых проставок 2 симметрично вертикальной оси двутавра выполнены турбулизирующие выступы 5. Выступы 5 получаются при прокатке двутавровых проставок 2 за счет выполнения соответствующих лунок на рабочих поверхностях прокатных роликов. Выступы 5 расположены группами по 6 штук с расчетным равномерным шагом по длине проставок 2. Оси турбулизирующих выступов в смежных проставках 2 расположены на одном уровне. Это позволяет обеспечивать за счет выбора высоты турбулизирующих выступов требуемое локальное сужение охлаждающих каналов с заданным шагом по длине образующей КС.

Изложенное позволяет утверждать, что предлагаемое техническое решение позволяет не только обеспечивать максимальный теплосъем при регенеративном охлаждении КС, но и позволяет реализовать регулировку для получения оптимального его значения для конкретного изделия. При этом стоимость изготовления КС с введением турбулизирующих выступов существенно не изменится, т.к. выступы получаются при прокатке проставок, а трудоемкость прокатки проставок с выступами и без выступов практически одинакова.

Формула изобретения

Камера сгорания жидкостного реактивного двигателя с трактом регенеративного охлаждения, содержащая наружную и огневую оболочки с каналами охлаждения между ними, в которых размещены турбулизирующие выступы, отличающаяся тем, что каналы охлаждения образованы двутавровыми проставками, а турбулизирующие выступы выполнены на вертикальной стенке и полках каждой проставки симметрично вертикальной оси двутавра с равномерным шагом по его длине.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3