Устройство для подачи топлива в основную камеру сгорания

 

Изобретение относится к устройствам регулирования подачи топлива в основную камеру сгорания ГТД в топливной форсунке. Устройство для подачи топлива в основную камеру сгорания ГТД содержит малую топливную форсунку, а также форсунку, выполненную в виде внешнего корпуса (гильзы) малой форсунки, внешний и внутренний завихрители воздуха, при этом форсунка (гильза) выполнена высокорасходной и удерживается в неподвижном положении пружиной, а лопатки внешнего завихрителя выполнены поворотными. Изобретение позволяет расширить диапазон устойчивого горения и обеспечить стабильность процесса горения при увеличении расхода топлива. 7 ил.

Изобретение относится к авиадвигателестроению, в частности к устройствам регулирования подачи топлива в основную камеру сгорания (ОКС) ГТД в топливной форсунке, внешнего и внутреннего неуправляемых зависимости от режимов работы.

Известно устройство для подачи топлива в основную камеру сгорания ГТД, содержащее малую топливную форсунку, а также форсунку, выполненную в виде внешнего корпуса (гильзы) малой форсунки, внешний и внутренний завихрители воздуха (см. заявку Великобритании N 1328623, МПК F 23 D 11/00, 1973).

Недостатком указанного устройства является узкий диапазон устойчивого горения.

Задачей изобретения является расширение диапазона устойчивого горения и обеспечения стабильности процесса горения при увеличении расхода топлива.

Задача решается тем, что устройство для подачи топлива в основную камеру сгорания ГТД содержит малую топливную форсунку, а также форсунку, выполненную в виде внешнего корпуса (гильзы) малой форсунки, внешний и внутренний завихрители воздуха, при этом форсунка (гильза) выполнена высокорасходной и удерживается в неподвижном положении пружиной, а лопатки внешнего завихрителя выполнены поворотными.

Технический результат изобретения достигается тем, что при увеличении давления топлива в системе включается в работу высокорасходная форсунка за счет воздействия силы давления топлива на ее внутреннюю поверхность, расширяя при этом диапазон устойчивого горения. Этот диапазон расширяется за счет совмещения работы пневматической и центробежной форсунок. Так как у пневматических форсунок весьма тонкий распыл, то возможен срыв пламени при увеличении расхода воздуха, а у центробежных форсунок существуют зоны постоянного горения из-за неодинаковой величины капель топлива и более крупные капли образуют эти зоны.

На фиг. 1 изображен продольный разрез включенной высокорасходной форсунки; на фиг. 2 - продольный разрез выключенной высокорасходной форсунки; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг. 2.

Устройство для регулировки подачи топлива в ОКС ГТД содержит форсунку 1, ее внешний корпус-гильзу 2, являющийся высокорасходной форсункой, способный перемещаться по пазам 9 при увеличении давления топлива на поверхность 8, пружина 3, которая удерживает гильзу 2 в неподвижном положении и расположена в кольцевой полости 10, поворотные лопатки 4, связанные с гильзой 2 через пазы 5. К форсунке поступает топливо по каналу 7, а поступление топлива к высокорасходной форсунке идет по каналам 11, и на выходе из устройства оно смешивается с воздухом, поступающим по каналу 6.

В исходном положении, соответствующем неработающему или работающему на малых оборотах двигателю, гильза 2 находится в положении, показанном на фиг. 2, в крайнем левом, и удерживается пружиной 3, а топливо поступает только через малую форсунку 1.

При увеличении расхода топлива ГТД, а следовательно, при увеличении его давления в топливной системе гильза 2 начинает перемещаться, сжимая пружину 3. Перемещение будет происходить до тех пор, пока не уравновесятся силы давления топлива и упругости пружины. Зависимость положения гильзы от силы давления топлива на поверхность 8 определяется жесткостью пружины 3 и выбирается из условия поддержания в зоне горения оптимального значения коэффициента избытка воздуха топливовоздушной смеси, обеспечивая стабильный процесс горения в широком диапазоне режимов работы (от малого газа до максимума).

При переходе на сниженные по мощности режимы работы давление топлива уменьшается, пружина 3, разжимаясь, перемещает гильзу 2 на прикрытие каналов 11, в результате этого топливо поступает только через форсунку 1, что соответствует оптимальному составу топливовоздушной смеси.

Формула изобретения

Устройство для подачи топлива в основную камеру сгорания ГТД, содержащее малую топливную форсунку, а также форсунку, выполненную в виде внешнего корпуса (гильзы) малой форсунки, внешний и внутренний завихрители воздуха, отличающееся тем, что форсунка (гильза) выполнена высокорасходной и удерживается в неподвижном положении пружиной, а лопатки внешнего завихрителя выполнены поворотными.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7