Камера сгорания. Назначение

Июль 27, 2022

Главная
Физика
Камера сгорания. Назначение

Содержание

2. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ σ=0,9…0,99 (ТРД); σ=0,94…0,96 (ТРДД) Иногда используется коэффициент потери полного давления δ=1- σ Коэффициент восстановления
3. ЭМИССИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ КС В результате работы камеры образуются вредные вещества Наибольшее влияние на токсичность АД
4. ВЫБРОСЫ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ При работе на режиме малого газа Основным источником загрязнения атмосферы является автомобильный транспорт
5. ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ ДЛЯ АД Для качественной оценки выбросов используют параметр эмиссии Пк Пк выражает массу вещества,
6. ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫЙ ЦИКЛ включает следующие режимы работы двигателя (за время 22,9мин): руление перед взлетом 19 мин, работа
7. МИНИМАЛЬНОЕ ДЫМЛЕНИЕ Для количественных оценок дымности проектом норм ИКАО оговорен фильтрационный метод, основанный на определении степени
8. ВЫДЕЛЕНИЕ ОКИСЛОВ АЗОТА И УГЛЕРОДА При работе двигателя на любом режиме выделяются токсичные вещества, состав которых
9. ТИПЫ КС Трубчатые Кольцевые Трубчато-кольцевые Противоточные КС с вращающейся форсункой (радиальная КС)
10. ТРУБЧАТЫЕ КС Достоинства простота доводки (отдельные трубы) простота организации процесса горения каждая камера легко демонтируется Недостатки
11. ТРУБЧАТАЯ КАМЕРА ТРД ВК-1 Жаровые трубы Газосборник Корпус жаровой трубы
12. НЕРАВНОМЕРНОСТЬ РАБОТЫ ЖАРОВЫХ ТРУБ ТРД ВК-1
13. КОЛЬЦЕВЫЕ КС Имеет одну жаровую трубу, выполненную в виде кольца Достоинства Недостатки Наружный и внутренний корпусы
14. КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА ТРДД НК-8 Внутренний корпус Жаровая труба Наружный корпус ФРАГМЕНТ РАЗРЕЗА КС В СБОРЕ
15. ФОТОГРАФИЯ КС ТРДД НК-8 Испытательный отсек кольцевой КС
16. КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ЖТ ТРДД АИ-25
17. ФОТОГРАФИЯ КС ТРДД АИ-25 ЖТ диффузор Корпус КС
18. КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА ДРДД JT-9 Наружный корпус Жаровая труба Внутренний корпус
19. ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВЫЕ КС Конструкция состоит из нескольких ЖТ, расположенных по окружности и установленных в кольцевом корпусе Достоинства
20. ПРИМЕР КОНСТРУКЦИИ ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВОЙ КАМЕРЫ Внутренний корпус газосборник Наружный корпус Жаровая труба
21. ТРДД TYNE 22 Жаровые трубы
22. ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВАЯ КС ТРДД TYNE 22 Жаровая труба Наружный корпус газосборник Внутренний корпус
23. ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВАЯ КС ТРД Р11Ф2-300 Жаровые трубы газосборник Наружный корпус Внутренний корпус пламяперебрасыватель
24. ПРОТИВОТОЧНЫЕ КС Достоинства Недостатки Уменьшается длина двигателя Повышенное гидравлическое сопротивление Увеличенные диаметральные габариты Применяется в турбовальных
25. КС С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ФОРСУНКОЙ (РАДИАЛЬНАЯ КС) Эта камера содержит элементы как прямоточной, так и противоточной схем.
26. ПРИМЕР РАДИАЛЬНОЙ КС С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ФОРСУНКОЙ
27. ТВаД ГТД 3Ф
28. ОСОБЕННОСТИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА В КС Температура в зоне горения составляет Тгор=2700…3000°К, а на входе в турбину
29. ОСНОВНЫЕ ЗОНЫ КС Зона, где происходит ввод вторичного воздуха и смешение его с горячими газами, называется
30. Во всех КС устойчивое горение при больших скоростях потока обеспечивается, в сущности говоря, одним и тем
31. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КС Диффузор – коническая часть корпуса, служащая для снижения скорости воздуха после компрессора. Фронтовое
32. КОНСТРУКЦИЯ ДИФФУЗОРОВ ТРДД ПС-90А ТРДД ТЭЙ Диффузор с регламентированным срывом Безотрывный диффузор
33. ФОРСУНКИ Форсунки выполняются струйными и центробежными Струйная форсунка подает топливо в виде компактной струи с углом
34. В радиально-кольцевых КС малоразмерных ГТД используются подача топлива через вращающиеся форсунки. Топливо от насоса через систему
35. КОНСТРУКЦИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ФОРСУНОК ТВД М601 ГТД-3Ф ВАЛ
36. СМЕСИТЕЛЬНЫЕ ПАТРУБКИ Служат для создания равномерного температурного поля. Это осуществляется за счет увеличения глубины проникновения струй
37. ОХЛАЖДЕНИЕ ЖТ С учетом свойств современных материалов для обеспечения ресурса ЖТ более 1000 часов необходимо, чтобы
38. ОХЛАЖДЕНИЕ ЖТ Двойной экран Охлаждение ребрами (конвективное) Наибольшее распространение получило струйное охлаждение. В ряде конструкций используют
39. БОРЬБА С РАСТРЕСКИВАНИЕМ Для устранения трещин, образующихся в результате концентрации напряжений после механической обработки используют раззенковку
40. УСТАНОВКА ЖАРОВЫХ ТРУБ В КС Требования к установке Крепление ЖТ должно обеспечить восприятие осевых, окружных и
41. КРЕПЛЕНИЕ ЖТ ТВД АИ-24 ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ
42. КРЕПЛЕНИЕ ЖТ КС ТРДД Д-20П ЖТ газосборник Телескопическое соединение
43. КРЕПЛЕНИЕ ЖТ ТРДД АИ-25 ЖАРОВАЯ ТРУБА ГАЗОСБОРНИК ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ
45. Скачать презентацию

Слайд 2

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ
σ=0,9…0,99 (ТРД);
σ=0,94…0,96 (ТРДД)
Иногда используется
коэффициент
потери
полного давления
δ=1-

Коэффициент
восстановления
полного давления

Эти коэффициенты связаны очевидным соотношением

Малые гидравлические потери обеспечивают максимальную удельную тягу и минимальный удельный расход топлива

ПОТЕРИ ТЕПЛА

Они характеризуются коэффициентом полноты сгорания

тепло, выделившееся
при сгорании
единицы массы топлива

теплотворная способность
топлива.

На основных режимах работы

Иногда используется понятие
коэффициента недожога

Слайд 3

ЭМИССИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ КС
В результате работы камеры образуются вредные вещества
Наибольшее влияние

на токсичность АД и ЭУ оказывают окислы азота – до 95%. Токсичность их на порядок выше токсичности угарного газа.
В результате фотохимических реакций в атмосфере с участием окислов азота образуется «смог». Они также способствуют разрушению озонового слоя атмосферы Земли.

окислы азота NOx,
окись углерода CO (угарный газ)
несгоревшие углеводороды СnHm .

Однако и окись углерода, и несгоревшие углеводороды также очень токсичны. К тому же они определяют дымность и сажеобразование.

ОКИСЛЫ АЗОТА

ОКИСЬ УГЛЕРОДА И НЕСГОРЕВШИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Влияние NOx на человека

При концентрации NOx 20мг/нм3 у человека через 2…3 часа наступает
легкое отравление с раздражением слизистых оболочек,
при 100 – серьезное отравление наступает через 30 минут,
Концентрация 150мг/нм3 – опасна для жизни человека и животных
при кратковременном до 5 минут воздействии.

Слайд 4

ВЫБРОСЫ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
При работе на режиме малого газа
Основным источником загрязнения

атмосферы является автомобильный транспорт (58%), авиация находится на последнем месте (2%). Однако в зоне аэропорта концентрация вредных веществ может превысить допустимые нормы (в больших аэропортах суточные выбросы оцениваются в десятки тонн).

В нашей стране нормирование выбросов рекламируется государственным стандартом - ГОСТ 177.22.04-86 «Двигатели газотурбинные гражданской авиации. Нормы и методы определения выбросов загрязняющих веществ», который соответствует нормам ИКАО.

преобладают оксид азота NOX и твердые частицы сажи, дым.

преобладают продукты неполного сгорания топлива, оксид углерода CO, и несгоревшие углеводороды CnHm,

При работе на режиме больших тяг

Нормы

Примеры

За одни сутки в Лос-Анжелесе выпадает до 2000кг выбросов
от авиационных двигателей
За время взлетно-посадочного цикла самолета Боинг 747 выделяется
примерно 100кг продуктов несгоревшего топлива

Основные источники загрязнения атмосферы

Слайд 5

ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ ДЛЯ АД
Для качественной оценки выбросов используют параметр эмиссии Пк

Пк выражает массу вещества, выделяемую двигателем в течении стандартного взлетно-посадочного цикла, и является мерой загрязнения атмосферы в окрестностях аэродрома.

Нормы ICAO и показатели двигателей по выбросам NOx

Слайд 6

ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫЙ ЦИКЛ
включает следующие режимы работы двигателя (за время 22,9мин):
руление перед

взлетом 19 мин,
работа на взлетном режиме 0,7 мин,
набор высоты до 1000м 2.2 мин,
заход на посадку 4 мин,
руление после посадки 7 мин.

Слайд 7

МИНИМАЛЬНОЕ ДЫМЛЕНИЕ
Для количественных оценок дымности проектом норм ИКАО оговорен
фильтрационный

метод, основанный на определении степени почернения
стандартного фильтра, через который пропускается стандартный объем
исследуемого газа. В результате определяется число дымности

Где

– коэффициенты отражения чистого
и загрязненного сажей фильтра.
Для видимой границы дыма D=25…30.

Зависимость степени дымления
D от относительной тяги

1 – Т-56; 2 – JT3D; 3 – JT-8D.

нормы 1976-81гг

Слайд 8

ВЫДЕЛЕНИЕ ОКИСЛОВ АЗОТА И УГЛЕРОДА
При работе двигателя на любом режиме

выделяются токсичные
вещества, состав которых изменяется в зависимости от тяги. При малых
относительных значениях тяги преобладают продукты неполного
сгорания топлива – СО, СnHm, при работе вблизи максимальной тяги –
оксиды азота NOx и дым.

Для снижения СО, СnHm необходимо увеличивать время пребывания ТВС в жаровой трубе, однако это ведет к повышенному образованию
окислов азота, поскольку для снижения NOx время пребывания должно быть сведено к минимуму. Таким образом, ограничение эмиссии токсичных веществ представляет новую и противоречивую задачу.

Слайд 9

ТИПЫ КС
Трубчатые
Кольцевые
Трубчато-кольцевые
Противоточные
КС

с вращающейся форсункой
(радиальная КС)

Слайд 10

ТРУБЧАТЫЕ КС
Достоинства
простота доводки
(отдельные трубы)
простота организации
процесса горения

каждая камера
легко демонтируется

Недостатки

Невозможность включения в силовую схему двигателя
Большая масса
Неравномерность поля температур и давления (необходим газосборник)
Увеличенный мидель

В современных ГТД практически не применяется.

Пример – ТРД ВК-1

Жаровая труба

корпус

Слайд 11

ТРУБЧАТАЯ КАМЕРА ТРД ВК-1
Жаровые трубы
Газосборник
Корпус жаровой трубы

Слайд 12

НЕРАВНОМЕРНОСТЬ РАБОТЫ
ЖАРОВЫХ ТРУБ ТРД ВК-1

Слайд 13

КОЛЬЦЕВЫЕ КС
Имеет одну жаровую трубу, выполненную в виде кольца
Достоинства
Недостатки

Наружный и внутренний корпусы
включаются в силовую схему двигателя
Малый мидель
Малая масса (6…8)% массы двигателя
При срыве пламени
одной из форсунок легко воспламеняется
от соседней
Нет газосборника на входе в турбину

Сложность доводки (нужно изготавливать
специальные отсеки)
Трудность организации процесса горения
Сложность ремонта и замены

Такие камеры применяют на современных
высокотемпературных двигателях

Наружный корпус

Внутренний корпус

Жаровая
труба

Слайд 14

КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА ТРДД НК-8
Внутренний
корпус
Жаровая
труба
Наружный корпус
ФРАГМЕНТ РАЗРЕЗА КС В СБОРЕ

Слайд 15

ФОТОГРАФИЯ КС ТРДД НК-8
Испытательный отсек кольцевой КС

Слайд 16

КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ЖТ ТРДД АИ-25

Слайд 17

ФОТОГРАФИЯ КС ТРДД АИ-25
ЖТ
диффузор
Корпус КС

Слайд 18

КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА ДРДД JT-9
Наружный корпус
Жаровая труба
Внутренний корпус

Слайд 19

ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВЫЕ КС
Конструкция состоит из нескольких ЖТ,
расположенных по окружности и

установленных в кольцевом корпусе

Достоинства

Недостатки

Наличие отдельных ЖТ облегчает доводку
Корпуса включены в силовую схему двигателя.

увеличенная масса двигателя
необходим газосборник
Усложнен запуск
(необходим пламяперебрасыватель)
Повышенная окружная
неравномерность температур

Наружный корпус

Внутренний
корпус

Жаровые
трубы

Слайд 20

ПРИМЕР КОНСТРУКЦИИ
ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВОЙ КАМЕРЫ
Внутренний
корпус
газосборник
Наружный корпус
Жаровая труба

Слайд 21

ТРДД TYNE 22
Жаровые трубы

Слайд 22

ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВАЯ КС
ТРДД TYNE 22
Жаровая
труба
Наружный
корпус
газосборник
Внутренний корпус

Слайд 23

ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВАЯ КС ТРД Р11Ф2-300
Жаровые
трубы
газосборник
Наружный корпус
Внутренний
корпус
пламяперебрасыватель

Слайд 24

ПРОТИВОТОЧНЫЕ КС
Достоинства
Недостатки
Уменьшается длина
двигателя
Повышенное гидравлическое сопротивление
Увеличенные диаметральные

габариты

Применяется в турбовальных двигателях
с осецентробежным компрессором

Крыльчатка
осецентробежного
компрессора

Сопловой аппарат
турбины

Форсунка
подачи
топлива

воздух

Жаровая
труба

Слайд 25

КС С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ФОРСУНКОЙ
(РАДИАЛЬНАЯ КС)
Эта камера содержит элементы как

прямоточной, так и противоточной схем. Противоточные КС и камеры с вращающейся форсункой преимущественно применяются в малоразмерных ГТД с осецентробежным компрессором. В этом случае общая компоновка
ГТД является наиболее компактной.

Вращающаяся форсунка
подачи топлива

воздух

Крыльчатка
осецентробежного
компрессора

Диск
турбины

Сопловой аппарат
турбины

Недостаток: конструктивная сложность подачи топлива во вращающийся вал

Слайд 26

ПРИМЕР РАДИАЛЬНОЙ КС
С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ФОРСУНКОЙ

Слайд 27

ТВаД ГТД 3Ф

Слайд 28

ОСОБЕННОСТИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА В КС
Температура в зоне горения составляет

Тгор=2700…3000°К,
а на входе в турбину требуется Т*=1200…1700°К.
Скорость распространения топливно-воздушной смеси
в зоне горения Са=60…80м/с, а скорость на выходе из
компрессора Свых=200…250м/с.
Диапазон горения по составу смеси составляет от α=0,6 до α=1,5.

Состав смеси определяется коэффициентом избытка воздуха α

α=Lв/Lв0,

Lв – фактическое количество воздуха, необходимое для сжигания
1 кг топлива,
Lв0 –теоретически необходимое минимальное количество воздуха
для полного сгорания 1 кг топлива.

где

α>1 - «бедная» топливом смесь, α<1 – «богатая» топливом смесь

Воздух, поступающий в КС, разделяется на две части: первичный,
составляющий 20…40% от всего подаваемого воздуха, и вторичный.
Первичный воздух необходим для сгорания основной массы топлива.
Вторичный воздух обтекает КС снаружи, охлаждает ее элементы
и подмешивается к продуктам сгорания для снижения температуры газа
до требуемых значений.

Слайд 29

ОСНОВНЫЕ ЗОНЫ КС
Зона, где происходит ввод вторичного воздуха и смешение
его

с горячими газами, называется зоной смешения.

ФУ – фронтовое устройство

компрессор

СА первой ступени
турбины

Подвод
топлива

завихритель

Вторичный
воздух

Первичный
воздух

Зона обратных
токов

Смесительные
патрубки

Наружный
корпус

Внутренний
корпус

Слайд 30

Во всех КС устойчивое горение при больших скоростях потока
обеспечивается, в

сущности говоря, одним и тем же способом –
созданием в камере потока горячих газов (ОБРАТНЫХ ТОКОВ),
движущихся навстречу основному потоку.
Благодаря этому происходит перемешивание топлива и воздуха,
испарение топлива и воспламенение смеси.
Конструктивно это реализуется введением специальных
устройств - стабилизаторов.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ГОРЕНИЯ

Слайд 31

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КС
Диффузор – коническая часть корпуса, служащая для

снижения скорости воздуха после компрессора.
Фронтовое устройство – входная часть жаровой трубы, где
располагаются форсунки и каналы подвода воздуха для обеспечения начального очага пламени.
Форсунка служит для распыла топлива с целью уменьшения протяженности зоны горения и увеличения полноты сгорания.
Жаровая труба – в ней осуществляется горение топлива
и смешивание продуктов сгорания с воздухом. Внутри ее образуется рабочая зона, или зона горения.
Смесительные патрубки, или карманы совместно с газосборником
образуют зону смешения, где формируется профиль температур
по высоте лопатки.
Наружный и внутренний корпусы КС позволяют включить ее в силовую схему двигателя.

Слайд 32

КОНСТРУКЦИЯ ДИФФУЗОРОВ
ТРДД ПС-90А
ТРДД ТЭЙ
Диффузор с
регламентированным
срывом
Безотрывный
диффузор

Слайд 33

ФОРСУНКИ
Форсунки выполняются струйными и центробежными
Струйная форсунка подает топливо в виде

компактной струи
с углом распыла 5…20° и большой дальнобойностью.
Мелкость распыла зависит от перепада давлений на форсунке,
равного разности давлений на входе в форсунку и в самой камере
сгорания, и составляет более 100мкм.

Центробежная форсунка распыляет топливо, используя закрутку струи
в камере форсунки перед выходным соплом. На выходе из сопла струя
преобразуется в пустотелый тонкостенный конус, который распадается
на капли различного диаметра. При действии аэродинамических сил
капли дробятся еще и диаметр их составляет 50…100мкм. Угол распыла
у таких форсунок составляет 30…120°.

струйная
форсунка

Центробежная
форсунка

Тангенциальные отверстия

сопло

Слайд 34

В радиально-кольцевых КС малоразмерных ГТД используются подача
топлива через вращающиеся

форсунки. Топливо от насоса через
систему уплотнений подводится к пустотелому вращающемуся валу
(следующий слайд) и выбрасывается центробежными силами через
сопла в стенке вала.
Рекомендуется начинать использование такой форсунки с частоты
вращения n=20000 об/мин. То есть такую систему рационально применять
в малоразмерных высокооборотных двигателях. Эквивалентное давление
подачи топлива получается очень высоким в сотни кПа.
Число сопел 8-16 с диаметром 2..6 мм. Используются в ТВД М601 и ГТД-3Ф.

ВРАЩАЮЩИЕСЯ ФОРСУНКИ

Достоинства

инертность (запаздывание изменения расхода при изменении режима из-за большой длины магистрали подвода).
Трудности с высотным запуском: из-за низких оборотов авторотации
снижается качество распыливания.

простота топливоподачи
малая стоимость
низконапорный топливный насос

Недостатки

Слайд 35

КОНСТРУКЦИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ
ФОРСУНОК
ТВД М601
ГТД-3Ф
ВАЛ

Слайд 36

СМЕСИТЕЛЬНЫЕ ПАТРУБКИ
Служат для создания равномерного температурного поля.
Это осуществляется за

счет увеличения глубины
проникновения струй смесительного воздуха
в сносящий поток, что улучшает смешение воздуха с
продуктами сгорания и повышает равномерность
температуры на вход в турбину.

Слайд 37

ОХЛАЖДЕНИЕ ЖТ
С учетом свойств современных материалов для обеспечения
ресурса ЖТ

более 1000 часов необходимо, чтобы местная
температура стенок не превышала 900…950°С при градиенте
температур не более 50°С/мм.

Применяется комбинированное конвективно-пленочное охлаждение.
Охлаждающий воздух подается через стенку ЖТ для устранения
непосредственного контакта горячих газов со стенкой
(пленочное охлаждение), а с «холодной» стороны стенки охлаждаются
за счет конвекции тепла, отбираемого воздухом, протекающим в
кольцевых каналах.

Терочное охлаждение

Охладитель подается
перпендикулярно
скорости горячего газа
(перфорированная стенка)

Послойное охлаждение

Охладитель подается параллельно
скорости горячего газа
(струйное охлаждение, или пленочное)

Слайд 38

ОХЛАЖДЕНИЕ ЖТ
Двойной экран
Охлаждение ребрами
(конвективное)
Наибольшее распространение получило струйное

охлаждение.
В ряде конструкций используют эффект теплопроводности
материала стенки за счет дополнительного оребрения (РД-3М).

Слайд 39

БОРЬБА С РАСТРЕСКИВАНИЕМ
Для устранения трещин, образующихся в результате концентрации
напряжений

после механической обработки используют раззенковку
отверстий, отбортовку или их окантовку. Для снижения термических
напряжений, приводящих к терморастрескиванию, используются
специальные компенсаторы.

Трещины и прогары чаще всего обнаруживаются осмотром с помощью
специальных приборов – эндоскопов. При значительном повреждении
жаровых труб их кусочки могут повредить СА или РК. Их меняют или
ремонтируют подваркой.
Термоповреждения имеют место не только при работе в зоне высоких
температур, но и в результате частых смен температур термоусталости.

компенсаторы

окантовка

отбортовка

Термокомпенсирующие швы

Слайд 40

УСТАНОВКА ЖАРОВЫХ ТРУБ В КС
Требования к установке
Крепление ЖТ должно обеспечить

восприятие осевых, окружных
и радиальных усилий
Система крепления должна компенсировать радиальные и осевые
термические деформации.

Для фиксации ЖТ в осевом направлении используются радиальные
штифты, которые крепят ЖТ к внешнему корпусу. Они также
обеспечивают сохранение центровки во время работы. В качестве второй
опоры обычно применяются телескопические направляющие.

Осевая
фиксация

Радиальная
подвеска

Тяги осевой
фиксации

Слайд 41

КРЕПЛЕНИЕ ЖТ ТВД АИ-24
ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЕ
СОЕДИНЕНИЕ

Слайд 42

КРЕПЛЕНИЕ ЖТ КС ТРДД Д-20П
ЖТ
газосборник
Телескопическое
соединение

Слайд 43

Камера сгорания. Назначение

Содержание

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОТЕРИσ=0,9…0,99 (ТРД); σ=0,94…0,96 (ТРДД)Иногда используется коэффициент потери полного давления δ=1-

ЭМИССИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ КС В результате работы камеры образуются вредные веществаНаибольшее влияние

ВЫБРОСЫ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ При работе на режиме малого газаОсновным источником загрязнения

ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ ДЛЯ АДДля качественной оценки выбросов используют параметр эмиссии Пк

ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫЙ ЦИКЛ включает следующие режимы работы двигателя (за время 22,9мин):руление перед

МИНИМАЛЬНОЕ ДЫМЛЕНИЕ Для количественных оценок дымности проектом норм ИКАО оговорен фильтрационный

ВЫДЕЛЕНИЕ ОКИСЛОВ АЗОТА И УГЛЕРОДА При работе двигателя на любом режиме

ТИПЫ КС Трубчатые Кольцевые Трубчато-кольцевые Противоточные КС

ТРУБЧАТЫЕ КСДостоинства простота доводки (отдельные трубы) простота организации процесса горения

ТРУБЧАТАЯ КАМЕРА ТРД ВК-1Жаровые трубыГазосборникКорпус жаровой трубы

НЕРАВНОМЕРНОСТЬ РАБОТЫ ЖАРОВЫХ ТРУБ ТРД ВК-1

КОЛЬЦЕВЫЕ КС Имеет одну жаровую трубу, выполненную в виде кольца ДостоинстваНедостатки

КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА ТРДД НК-8ВнутреннийкорпусЖароваятрубаНаружный корпусФРАГМЕНТ РАЗРЕЗА КС В СБОРЕ

ФОТОГРАФИЯ КС ТРДД НК-8Испытательный отсек кольцевой КС

КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ЖТ ТРДД АИ-25

ФОТОГРАФИЯ КС ТРДД АИ-25ЖТдиффузорКорпус КС

КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА ДРДД JT-9Наружный корпусЖаровая трубаВнутренний корпус

ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВЫЕ КС Конструкция состоит из нескольких ЖТ, расположенных по окружности и

ПРИМЕР КОНСТРУКЦИИ ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВОЙ КАМЕРЫВнутренний корпусгазосборникНаружный корпусЖаровая труба

ТРДД TYNE 22Жаровые трубы

ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВАЯ КСТРДД TYNE 22ЖароваятрубаНаружныйкорпусгазосборникВнутренний корпус

ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВАЯ КС ТРД Р11Ф2-300ЖаровыетрубыгазосборникНаружный корпусВнутренний корпуспламяперебрасыватель

ПРОТИВОТОЧНЫЕ КСДостоинстваНедостаткиУменьшается длина двигателя Повышенное гидравлическое сопротивление Увеличенные диаметральные

КС С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ФОРСУНКОЙ (РАДИАЛЬНАЯ КС) Эта камера содержит элементы как

ПРИМЕР РАДИАЛЬНОЙ КСС ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ФОРСУНКОЙ

ТВаД ГТД 3Ф

ОСОБЕННОСТИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА В КС Температура в зоне горения составляет

ОСНОВНЫЕ ЗОНЫ КСЗона, где происходит ввод вторичного воздуха и смешение его

Во всех КС устойчивое горение при больших скоростях потока обеспечивается, в

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КС Диффузор – коническая часть корпуса, служащая для

КОНСТРУКЦИЯ ДИФФУЗОРОВТРДД ПС-90АТРДД ТЭЙДиффузор срегламентированнымсрывомБезотрывный диффузор

ФОРСУНКИФорсунки выполняются струйными и центробежными Струйная форсунка подает топливо в виде

В радиально-кольцевых КС малоразмерных ГТД используются подача топлива через вращающиеся

КОНСТРУКЦИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ФОРСУНОКТВД М601ГТД-3ФВАЛ

СМЕСИТЕЛЬНЫЕ ПАТРУБКИ Служат для создания равномерного температурного поля. Это осуществляется за

ОХЛАЖДЕНИЕ ЖТ С учетом свойств современных материалов для обеспечения ресурса ЖТ

ОХЛАЖДЕНИЕ ЖТ Двойной экран Охлаждение ребрами (конвективное) Наибольшее распространение получило струйное

БОРЬБА С РАСТРЕСКИВАНИЕМ Для устранения трещин, образующихся в результате концентрации напряжений

УСТАНОВКА ЖАРОВЫХ ТРУБ В КСТребования к установке Крепление ЖТ должно обеспечить

КРЕПЛЕНИЕ ЖТ ТВД АИ-24ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ

КРЕПЛЕНИЕ ЖТ КС ТРДД Д-20ПЖТгазосборникТелескопическоесоединение

КРЕПЛЕНИЕ ЖТ ТРДД АИ-25ЖАРОВАЯТРУБАГАЗОСБОРНИКТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЕСОЕДИНЕНИЕ

Похожие презентации

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ
σ=0,9…0,99 (ТРД);
σ=0,94…0,96 (ТРДД)
Иногда используется
коэффициент
потери
полного давления
δ=1-

ЭМИССИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ КС
В результате работы камеры образуются вредные вещества
Наибольшее влияние

ВЫБРОСЫ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
При работе на режиме малого газа
Основным источником загрязнения

ОЦЕНКА ВЫБРОСОВ ДЛЯ АД
Для качественной оценки выбросов используют параметр эмиссии Пк

ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫЙ ЦИКЛ
включает следующие режимы работы двигателя (за время 22,9мин):
руление перед

МИНИМАЛЬНОЕ ДЫМЛЕНИЕ
Для количественных оценок дымности проектом норм ИКАО оговорен
фильтрационный

ВЫДЕЛЕНИЕ ОКИСЛОВ АЗОТА И УГЛЕРОДА
При работе двигателя на любом режиме

ТИПЫ КС
Трубчатые
Кольцевые
Трубчато-кольцевые
Противоточные
КС

ТРУБЧАТЫЕ КС
Достоинства
простота доводки
(отдельные трубы)
простота организации
процесса горения

ТРУБЧАТАЯ КАМЕРА ТРД ВК-1
Жаровые трубы
Газосборник
Корпус жаровой трубы

НЕРАВНОМЕРНОСТЬ РАБОТЫ
ЖАРОВЫХ ТРУБ ТРД ВК-1

КОЛЬЦЕВЫЕ КС
Имеет одну жаровую трубу, выполненную в виде кольца
Достоинства
Недостатки

КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА ТРДД НК-8
Внутренний
корпус
Жаровая
труба
Наружный корпус
ФРАГМЕНТ РАЗРЕЗА КС В СБОРЕ

ФОТОГРАФИЯ КС ТРДД НК-8
Испытательный отсек кольцевой КС

ФОТОГРАФИЯ КС ТРДД АИ-25
ЖТ
диффузор
Корпус КС

КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА ДРДД JT-9
Наружный корпус
Жаровая труба
Внутренний корпус

ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВЫЕ КС
Конструкция состоит из нескольких ЖТ,
расположенных по окружности и

ПРИМЕР КОНСТРУКЦИИ
ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВОЙ КАМЕРЫ
Внутренний
корпус
газосборник
Наружный корпус
Жаровая труба

ТРДД TYNE 22
Жаровые трубы

ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВАЯ КС
ТРДД TYNE 22
Жаровая
труба
Наружный
корпус
газосборник
Внутренний корпус

ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВАЯ КС ТРД Р11Ф2-300
Жаровые
трубы
газосборник
Наружный корпус
Внутренний
корпус
пламяперебрасыватель

ПРОТИВОТОЧНЫЕ КС
Достоинства
Недостатки
Уменьшается длина
двигателя
Повышенное гидравлическое сопротивление
Увеличенные диаметральные

КС С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ФОРСУНКОЙ
(РАДИАЛЬНАЯ КС)
Эта камера содержит элементы как

ПРИМЕР РАДИАЛЬНОЙ КС
С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ФОРСУНКОЙ

ОСОБЕННОСТИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА В КС
Температура в зоне горения составляет

ОСНОВНЫЕ ЗОНЫ КС
Зона, где происходит ввод вторичного воздуха и смешение
его

Во всех КС устойчивое горение при больших скоростях потока
обеспечивается, в

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КС
Диффузор – коническая часть корпуса, служащая для

КОНСТРУКЦИЯ ДИФФУЗОРОВ
ТРДД ПС-90А
ТРДД ТЭЙ
Диффузор с
регламентированным
срывом
Безотрывный
диффузор

ФОРСУНКИ
Форсунки выполняются струйными и центробежными
Струйная форсунка подает топливо в виде

В радиально-кольцевых КС малоразмерных ГТД используются подача
топлива через вращающиеся

КОНСТРУКЦИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ
ФОРСУНОК
ТВД М601
ГТД-3Ф
ВАЛ

СМЕСИТЕЛЬНЫЕ ПАТРУБКИ
Служат для создания равномерного температурного поля.
Это осуществляется за

ОХЛАЖДЕНИЕ ЖТ
С учетом свойств современных материалов для обеспечения
ресурса ЖТ

ОХЛАЖДЕНИЕ ЖТ
Двойной экран
Охлаждение ребрами
(конвективное)
Наибольшее распространение получило струйное

БОРЬБА С РАСТРЕСКИВАНИЕМ
Для устранения трещин, образующихся в результате концентрации
напряжений

УСТАНОВКА ЖАРОВЫХ ТРУБ В КС
Требования к установке
Крепление ЖТ должно обеспечить

КРЕПЛЕНИЕ ЖТ ТВД АИ-24
ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЕ
СОЕДИНЕНИЕ

КРЕПЛЕНИЕ ЖТ КС ТРДД Д-20П
ЖТ
газосборник
Телескопическое
соединение

КРЕПЛЕНИЕ ЖТ ТРДД АИ-25
ЖАРОВАЯ
ТРУБА
ГАЗОСБОРНИК
ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЕ
СОЕДИНЕНИЕ