Геометрия - камера - сгорание
Cтраница 1
Геометрия камеры сгорания максимально приспособлена к использованию закрученного движения, создаваемого впускным каналом. При приближении поршня к ВМТ поток разделяется на две струи, которые, сталкиваясь друг с другом, разбиваются на множество зон небольшой турбулентности. Равномерная турбулизация в объеме камеры сгорания приводит к быстрому и стабильному сгоранию метановоздушной смеси. [1]
Геометрия камеры сгорания максимально приспособлена к использованию закрученного движения, создаваемого впускным каналом. При приближении поршня к ВМТ поток разделяется на две струи, которые, сталкиваясь затем друг с другом, разбиваются на множество зон небольшой турбулентности. [2]
Помимо геометрии камеры сгорания и скорости горения ТРТ существуют другие факторы, влияющие на параметры бессоплового двигателя. Среди них - толщина свода горения, которая определяется свойствами ТРТ ( способностью деформироваться без разрушения), показатель степени в законе горения и точная геометрическая форма внутреннего канала. Как правило, при отношении внешнего диаметра заряда к внутреннему, равном 3, плотность заряжания достаточна, чтобы бессопловый двигатель имел характеристики, сравнимые с обычным РДТТ. Для получения более высоких характеристик желательно утолщать свод горения, однако на этом пути возникают ограничения, связанные с механическими свойствами топлива. [3]
Существуют два принципиально отличающихся друг от друга направления изменения геометрии камеры сгорания. Согласно первому, модифицированная камера должна уменьшать по сравнению с дизельным аналогом тангенциальную составляющую скорости свежего заряда в надпоршневом пространстве и в объеме камеры сгорания, минимально турбулизируя поток. В этом случае уменьшаются тепловые потери в стенки камеры сгорания ( вследствие уменьшения массовой скорости, числа Рейнольд са и коэффициента теплоотдачи) и возрастает индикаторный КПД. Сгорание будет достаточно медленным с небольшими градиентами изменения термодинамических параметров рабочего тела. [4]
Существуют два принципиально отличающихся друг от друга направления изменения геометрии камеры сгорания. Согласно первому модифицированная камера должна уменьшать по сравнению с дизельным аналогом тангенциальную составляющую скорости свежего заряда в надпоршневом пространстве и в объеме камеры сгорания, минимально турбулизируя поток. В этом случае уменьшаются тепловые потери в стенки камеры сгорания ( вследствие уменьшения массовой скорости, числа Рейнольдса и коэффициента теплоотдачи) и возрастает индикаторный КПД. Сгорание будет достаточно медленным с небольшими градиентами изменения термодинамических параметров рабочего тела. [5]
Рассмотрим более детально достоинства и недостатки описанных выше способов организации рабочего процесса газовых двигателей и необходимой для этого геометрии камер сгорания. [6]
Рассмотрим более детально достоинства и недостатки описанных выше способов организации рабочего процесса газовых двигателей и необходимых для этого геометрий камер сгорания. [7]
 |
Локальные значения скорости газовоздушной смеси в момент воспламенения, м / с. [8] |
На рис. 7.66 для момента времени, соответствующего началу воспламенения, показано, насколько отличается характер движения газов для разных геометрий камер сгорания. В со-образной и цилиндрической смещенной КС видны области со скоростями движения 20 и более метров с секунду, которые в двух других КС отсутствуют. Максимальные значения скоростей для всех вариантов наблюдаются возле кромок КС, что приводит к их более интенсивному по сравнению с остальными поверхностями нагреву. [9]
Штатная камера сгорания дизельного двигателя, имея малый объем и, соответственно, большую степень сжатия, не позволяет использовать в качестве топлива природный газ, поскольку не обеспечивает бездетонационную работу во всем диапазоне скоростных и нагрузочных режимов. Изменяя геометрию камеры сгорания, необходимо учитывать, кроме того, тот факт, что в газовом двигателе с искровым воспламенением значительное влияние на экологические и экономические показатели оказывает уровень турбулизации свежего заряда в цилиндре до воспламенения и в течение процесса сгорания. [10]
Штатная камера сгорания дизельного двигателя, имея малый объем и обеспечивающее, соответственно, большую степень сжатия, не гарантирует использовать в качестве топлива природный газ, поскольку не обеспечивает бездетонационную работу во всем диапазоне скоростных и нагрузочных режимов. Изменяя геометрию камеры сгорания, необходимо учитывать, что в газовом двигателе с искровым воспламенением значительное влияние на экологические и экономические показатели оказывает уровень турбулизации свежего заряда в цилиндре до воспламенения и в течение процесса сгорания. [11]
 |
Скорость сброса давления, необходимая для гашения заряда ТРТ. [12] |
Величина ( dp / dt) Kp, необходимая для гашения заряда, зависит также от рецептуры ТРТ, в основном от типа связующего, содержания ПХА, размера частиц и наличия алюминия и катализаторов. Экспериментально обнаружено, что добавление алюминия в рецептуру ТРТ облегчает гашение, но при этом повышается вероятность повторного самовоспламенения заряда. Установлено, что на гашение важное влияние оказывают и такие факторы, как геометрия камеры сгорания и давление в окружающей среде. [13]
Очевидно, что высокочастотная неустойчивость горения зависит как от термодинамических, так и от гидродинамических условий в камере сгорания ЖРД. Гидродинамические условия определяют, в частности, число и объем очагов самовоспламенения. Увеличение их числа и объема приводит к росту амплитуды колебаний. Гидродинамические условия в свою очередь являются функцией геометрии камеры сгорания. [14]
Страницы: 1