Газоотборник

 

©ямытека ОБА

О П И С А Н И Е (11) 523325

Союз Советских

Социалистических

Реслуолкк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.08.73 (21) 1959757/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.76. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30.07.76 (51) M. Кл.в G OIN 1/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР

А0 делам изооретений (53) УДК 543,271.08 (088.8) и открытии (72) Авторы изобретения

Г. В. Демидов и Л. Ш. Хаиров (71) Заявитель

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт (54) ГАЗООТБОРНИК

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано при исследовании состава высокотемпературного диссоциированного газового потока. Для исследования состава в заданной точке объема камеры сгорания необходимы газоотборники, в которых при охлаждении пробы состав ее не изменяется.

Известен тазоотборник, предназначенный для фиксации состава про бы при отборе из газового потока, содержащий отборную трубку, охлаждаемую водой, обогревающую трубку и магистраль отвода пробы (1). Этот газоотборник не позволяет фиксировать состав пробы,при отборе из высокотемпературного диссоциированного газового потока.

Известна также конструкция газоотборника, содержащего корпус с отверстием отбора на передней стенке и магистраль отвода пробы, который снабжен сверхзвуковым соплом, размещенным между передней стенкой корпуса и магистралью отвода пробы (2).

Пробу газа охлаждают при отборе из высокотемпературного диссоциированного газового потока в течение короткого, промежутка времени при расширении в сверхзвуковом сопле, при этом проба газа приобретает сверхзвуковос течение в магистрали отвода .пробы.

Из-за трения газа о стенки магистрали отвода происходит торможение и возникновение стачков уплотнения, которые способствуют протеканию рекомбинационных процессов, происходит изменение состава отбираемой пробы.

Целью изобретения является повышение сте пени фиксации состава пробы .при отборе из высокотемпературного диссоциированно "o газового зтотока.

Для достижения этой цели тазоотборник, 10 содержащий корпус с отверстием отбора па передней стенке и магистраль отвода пробы, снабжен вихревой камерой, размещенной между передней стенкой корпуса и магистралью отвода пробы, размещенным у перел15 ней стенки корпуса и соединенным с полостью камеры тангенциальными каналами коллектором ввода рабочего тела и выходным коллектором, образованным задним торцом камеры и внутренней поверхностью корпуса.

20 Повышение степени фиксации диссоциированного состава пробы газа осушествляется путем интенсивного смешения пробы газа с рабочим телом при взаимодействии двух потоков осевого †вдо оси и вихревого — во25 круг оси камеры.

На чертеже .представлен продольный разрез газоотборника. В корпусе 1 газоотборника выполнены тангенциальнь|е отверстия 2. Передняя стенка содержит крышку 3, на оси ко30 торой выполнено заборное отверстие 4. Зад523325

Изд. № 1489

Заказ 1576/11

Тираж 1029

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 ний торец закрыт крышкой 5 и образует с внутренней поверхностью корпуса выходной коллектор 6, за которым расположен штуцер

7 магистрали отвода пробы. На цилиндрической части корпуса у его передней стенки выполнен .коллектор ввода рабочего тела 8, снабженный штуцером и соединенный тан генциальными каналами с полостью вихревой камеры 9, расположенной между передней с енкой корпуса и магистралью отвода и образованной внутренней поверхностью корпуса 1.

Газоотборник работает следующим образом.

Через штуцер в коллектор ввода тела 8 подают под давлением инертный газ, который, проходя тангенциальные отверстия 2, поступает в камеру 9 и, расширяясь, образует газовый вихрь. Наличие выходного коллектора

6 за горловиной камеры и движение газового потока к нему вдоль радиуса обеспечивают разрежение в осевой зоне вихревой камеры 9.

При повышении давления в коллекторе ввода рабочего тела горловина вихревой камеры не может пропустить увеличенный расход инертного газа, вследствие этого растет давление в осевой зоне вихревой камеры и рабочее тело через заборное отверстие 4 поступает наружу. Газоотборное отверстие заперто. Для отбора пробы газа уменьшают давление в коллекторе 8 до оптимального значения, при котором в осевой зоне создается наибольшее разрежение и обеспечивается максимальный расход пробы газа. Газоотборное отверстие м а кси м ал ь но откр ыто.

Изменение расхода отбираемой пробы газа осуществляется изменением давления в коллекторе ввода рабочего тела.

Повышение степени фиксации состава пробы осуещствляется интенсивным теплообмейом отбираемой пробы с рабочим телом. Рабочее тело создает газовый вихрь вокруг оси камеры, а отбираемая проба подается вдоль оси, но поскольку вихрем занято все пространство камеры, то отбираемой пробе приходится внедряться в этот вихрь, который за очень короткое время рассеивает ее по объему, при этом проба отдает свою тепловую энергию рабочему телу. Скорость охлаждения пробы газа превышает скорость протекания химических реакций и при этом не происходит изменения состава пробы газа.

Осуществление высокой скорости охлаждения с сохранением состава отбираемой пробы газа позволяет использовать эти устройства при исследовании высокотемпературной диссоциированной газовой смеси в любой точке объема камеры сгорания.

20 Формула изобретения

Газоотборник, содержащий корпус с отверстием отбора на передней стенке и магистраль отвода пробы, отличающийся тем, что, с целью повышения степени фиксации состава пробы при отборе из высокотемпературного диссоциированного газового потока, он снабжен вихревой камерой, размещенной между передней стенкой корпуса и ма гистралью отвода пробы, размещенным у передней стенки корпуса и соединенным с полостью камеры тангенциальными каналами коллектором ввода рабочего тела и выходным коллектором, образованным задним торцом камеры и внутренней поверхностью корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Авт. св. СССР № 109418, кл. G 01N 1/22, 1955.

2. М. Баррер и др. Ракетные двигатели, 40 М., 1962, с. 563 (прототип).