Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя

Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя содержит корпус с установленным в нем теплозащитным экраном с образованием между ними канала охлаждения, диффузор, фронтовое устройство. Диффузор образован корпусом камеры и затурбинным коком. Фронтовое устройство включает в себя радиальные стабилизаторы пламени и кольцевой стабилизатор пламени, жестко зафиксированный относительно корпуса. Форсажная камера сгорания дополнительно снабжена кольцевым экраном, жестко соединенным торцом с кромкой наружного диаметра кольцевого стабилизатора пламени с образованием между кольцевым и теплозащитным экранами сужающегося по ходу движения основного газового потока концентричного кольцевого канала. Кольцевой экран жестко зафиксирован относительно теплозащитного экрана. Изобретение направлено на снижение термической нагрузки на теплозащитный экран, что увеличивает его ресурс и повышает надежность двигателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к конструкции элементов форсажных камер турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД).

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбрана форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя, содержащая корпус с установленным в нем теплозащитным экраном, с образованием между ними канала охлаждения, диффузор, образованный корпусом камеры и затурбинным коком, фронтовое устройство, включающее в себя радиальные стабилизаторы пламени и кольцевой стабилизатор пламени, жестко зафиксированный относительно корпуса (RU 2508508 С2).

Недостатком прототипа является то, что циркуляционная зона, образующаяся за кольцевым стабилизатором, граничит непосредственно с теплозащитным экраном, в результате чего повышается теплонагруженность последнего, что приводит к снижению его ресурса и надежности элементов двигателя в целом.

Техническим результатом, достигаемым заявленным способом, является снижение термической нагрузки на теплозащитный экран, что увеличит его ресурс и повышает надежность элементов конструкции двигателя в целом.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной форсажной камере сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя, содержащей корпус с установленным в нем теплозащитным экраном, с образованием между ними канала охлаждения, диффузор, образованный корпусом камеры и затурбинным коком, фронтовое устройство, включающее в себя радиальные стабилизаторы пламени и кольцевой стабилизатор пламени, жестко зафиксированный относительно корпуса, согласно настоящему изобретению, она дополнительно снабжена кольцевым экраном, жестко соединенным торцем с кромкой наружного диаметра кольцевого стабилизатора пламени с образованием между кольцевым и теплозащитным экранами сужающегося по ходу движения основного газового потока концентричного кольцевого канала, при этом кольцевой экран жестко зафиксирован относительно теплозащитного экрана.

Наличие кольцевого экрана позволяет отделить циркуляционную зону за кольцевым стабилизатором, в которой происходит стабилизация пламени и имеет место наибольшая температура, от теплозащитного экрана. Благодаря образованию между кольцевым и теплозащитным экранами концентричного канала, через который проходит охлаждающий газовый поток, не участвующий в процессе горения, уменьшается термическая нагрузка на теплозащитный экран, что увеличивает его ресурс и надежность форсажной камеры в целом.

Предпочтительно выполнить в кольцевом экране по окружности сквозные отверстия, непосредственно за которыми, по ходу движения основного газового потока, на его внутренней поверхности выполнен кольцевой козырек, направленный в сторону кольцевого стабилизатора пламени. Это позволит перенаправить часть охлаждающего газа на внутреннюю поверхность кольцевого экрана, для охлаждения самого экрана. Кроме того, это повысит стабильность циркуляционной зоны за кольцевым стабилизатором, что увеличит полноту сгорания топлива.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурами чертежей, где на фигуре 1 изображен продольный разрез форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя, на фигуре 2 - вид А.

Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя, содержит корпус 1 с установленным в нем теплозащитным экраном 2, с образованием между ними канала охлаждения 3, диффузор 4, образованный корпусом 1 камеры и затурбинным коком 5, фронтовое устройство, включающее в себя радиальные стабилизаторы пламени 6 и кольцевой стабилизатор пламени 7, жестко зафиксированный относительно корпуса 1, в частности посредством тяг 8, через радиальные стабилизаторы пламени 6.

Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя дополнительно снабжена кольцевым экраном 9, жестко соединенным торцем с кромкой наружного диаметра кольцевого стабилизатора пламени 7 (например, методом сварки) с образованием между кольцевым и теплозащитным экранами 9 и 2 сужающегося по ходу движения основного газового потока концентричного кольцевого канала 10, при этом кольцевой экран 9 жестко зафиксирован относительно теплозащитного экрана 2, например с помощью П-образных проставок 11.

В кольцевом экране 9 по окружности выполнены сквозные отверстия 12, непосредственно за которыми, по ходу движения основного газового потока, на его внутренней поверхности выполнен кольцевой козырек 13, направленный в сторону кольцевого стабилизатора пламени 7.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Газовый поток из диффузора 4, разделяется кольцевым стабилизатором пламени 7 на внутренний и внешний. Внутренний поток участвует в процессе горения. Внешний поток в свою очередь делится теплозащитным экраном 2 на подэкранный и приэкранный. Подэкранный поток газа через канал 3 между теплозащитным экраном 2 и корпусом камеры 1 идет на охлаждение этих и других элементов конструкции двигателя, например, элементов сопла. Приэкранный поток проходит между теплозащитным и кольцевым экранами 2 и 9 попадая в отверстия 12 и концентричный кольцевой канал 10. Из отверстий газ направляется козырьком 13 в сторону противоположную основному газовому потоку и смешивается с потоком в циркуляционной зоне за кольцевым стабилизатором 7, тем самым охлаждает кольцевой экран 9 и стабилизирует циркуляционную зону. Проходя через концентричный кольцевой канал 10, газовый поток участвует в охлаждении как теплозащитного экрана 2, так и кольцевого экрана 9.

1. Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя, содержащая корпус с установленным в нем теплозащитным экраном с образованием между ними канала охлаждения, диффузор, образованный корпусом камеры и затурбинным коком, фронтовое устройство, включающее в себя радиальные стабилизаторы пламени и кольцевой стабилизатор пламени, жестко зафиксированный относительно корпуса, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена кольцевым экраном, жестко соединенным торцом с кромкой наружного диаметра кольцевого стабилизатора пламени с образованием между кольцевым и теплозащитным экранами сужающегося по ходу движения основного газового потока концентричного кольцевого канала, при этом кольцевой экран жестко зафиксирован относительно теплозащитного экрана.

2. Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что в кольцевом экране по окружности выполнены сквозные отверстия, непосредственно за которыми, по ходу движения основного газового потока, на его внутренней поверхности выполнен кольцевой козырек, направленный в сторону кольцевого стабилизатора пламени.



 

Похожие патенты:

Способ стабилизации зоны горения в форсажной камере сгорания турбореактивного двигателя включает радиальную подачу в набегающий поток парных соударяющихся друг с другом топливовоздушных струй.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для непрерывного пламенного сжигания подготовленных топливовоздушных смесей газообразного углеводородного топлива в камерах сгорания газотурбинных установок.

Топка содержит набор трубок, стабилизатор потока, радиальный канал, проходящий через указанный стабилизатор потока, и кольцевой вкладыш. Набор трубок расположен с образованием пучка трубок, поддерживаемых по меньшей мере одной пластиной, проходящей в радиальном направлении внутри топки.

Кольцевая камера сгорания турбомашины содержит две коаксиальные круговые стенки - внутреннюю и внешнюю, - соединенные своими расположенными выше по потоку концами посредством кольцевой стенки дна камеры, содержащей отверстия для установки систем впрыска.

Изобретение относится к области авиационной техники. Электрохимический генератор низкотемпературной плазмы для поджига, стабилизации и оптимизации работы сверхзвуковой камеры сгорания содержит термохимический реактор со штуцером для подвода газа с химически активным компонентом.

Изобретение относится к области авиационной техники. Сверхзвуковой плазмохимический стабилизатор горения для прямоточной камеры сгорания состоит из установленных в проточной части камеры сгорания двух последовательно расположенных по потоку электродов, выполненных в виде обтекаемых пилонов с симметричными аэродинамическими профилями, один из которых - анод, электрически изолирован от металлической стенки камеры сгорания и оборудован трубкой для подвода топлива и инжекторами для впрыска топлива в поток, при этом анод имеет излом так, что корневая часть анода имеет отрицательную стреловидность относительно направления потока, а концевая - нулевую стреловидность, а второй электрод - катод расположен в следе за первым и непосредственно закреплен на стенке камеры сгорания, в анод дополнительно встроены трубка и инжекторы для впрыска в поток одновременно с топливом химически активных добавок, торец концевой части анода со стороны набегающего потока имеет выступ в виде тонкой прямоугольной пластины, расположенной в плоскости симметрии пилона, задняя кромка пластины скошена и имеет скругления в угловых точках, при этом угол между торцевой поверхностью и задней кромкой анода также скруглен.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при создании и модернизации энергетических газотурбинных установок, потребляющих в качестве энергетического газотурбинного топлива природный газ и другие виды газообразного топлива.

Изобретение относится к горелкам для газовых турбин и, в частности, к горелкам, выполненным с возможностью стабилизации горения в двигателе. .

Изобретения относятся к турбореактивному двигателю и способу его работы. Одновальный двухконтурный турбореактивный двигатель содержит компрессор, турбину, основную непрерывно-детонационную камеру сгорания с каналами подачи топлива, топливными форсунками и инициатором детонации, газодинамический успокоитель, сопловой аппарат и турбину.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. В способе работы ТРД перевод форсажного комплекса в режим промежуточного и полного форсажа производят перемещением РУД САУиР из углового положения αруд2 последовательно в угловые диапазоны αpyд3-5 и производят последовательное автоматическое включение конструктивно спаренных коллекторов «второй-третий» и «первый-четвертый» в порядке «второй-третий-первый-четвертый», наращивая тягу промежуточных форсированных режимов последовательным увеличением интенсивности подачи форсажного топлива.

Изобретение относится к области авиационных газотурбинных двигателей, а именно к форсажным камерам сгорания авиационных газотурбинных двигателей. Техническим результатом изобретения является снижение потерь полного давления за счет применения в качестве стабилизаторов пламени тел удобообтекаемой формы с организацией вдува струй воздуха с их поверхности на бесфорсажных режимах работы ГТД.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. В способе работы форсажного комплекса ТРД запуск форсажа производят по командам САУиР с подачей топлива в пусковой коллектор ФК непосредственно от HP через пусковой узел НФ и далее по топливному тракту, включая участок тракта РСФ, которым выполняют требуемое в режиме запуска форсажа дозирование подачи топлива в пусковой коллектор розжига ФК и управляют требуемым изменением критического сечения площади реактивного сопла.

Форсажная камера сгорания турбореактивного двигателя содержит корпус, подключенный к турбине, сопло, топливные или топливно-воздушные коллекторы, к которым подключены форсунки с распылителями.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к форсажным камерам авиационных турбореактивных двухконтурных двигателей со смешением потоков.

Способ форсирования двухконтурного турбореактивного двигателя, заключающийся в подаче в основную камеру сгорания форсажного топлива. Коллектор форсажного топлива расположен в зоне вторичного воздуха основной камеры сгорания.

Изобретение относится к энергетике. Способ работы газотурбинного двигателя с форсажной камерой, заключающийся в том, что формируют топливовоздушную смесь и обеспечивают ее горение в основной камере сгорания.
Способ форсажа турбодвигателя заключается в том, что в камере сгорания находится два или три последовательных ряда форсунок, в первом и/или дополнительном ряду которых происходит стехиометрическое сгорание топлива.

Изобретение относится к двигателестроению, в том числе к авиационным двигателям, и может найти применение в гиперзвуковых самолетах или для ракетно-космических систем, способных совершать пилотируемый полет в атмосфере, например, возвращаемой ступени ракеты-носителя.

Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя содержит корпус с установленным в нем теплозащитным экраном с образованием между ними канала охлаждения, диффузор, фронтовое устройство. Диффузор образован корпусом камеры и затурбинным коком. Фронтовое устройство включает в себя радиальные стабилизаторы пламени и кольцевой стабилизатор пламени, жестко зафиксированный относительно корпуса. Форсажная камера сгорания дополнительно снабжена кольцевым экраном, жестко соединенным торцом с кромкой наружного диаметра кольцевого стабилизатора пламени с образованием между кольцевым и теплозащитным экранами сужающегося по ходу движения основного газового потока концентричного кольцевого канала. Кольцевой экран жестко зафиксирован относительно теплозащитного экрана. Изобретение направлено на снижение термической нагрузки на теплозащитный экран, что увеличивает его ресурс и повышает надежность двигателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх