Воспламенитель камеры сгорания

(51)5 Г 02 С 7 2 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ КАМЕРЫ СГОРАНИЯЯ(57) Изобретение позволяет обеспечить самовоспламенение топливовоздушной смеси.Это достигается тем, что сжатый воздухпоступает в сопло 2 и в виде сильно закрученного потока вытекает в камеру 3 энергетического разделения. Вихрь имеет незначи 2тельную радиальную протяженность и перемещается вдоль ее оси к фронтовому устройству 5, теряя закрутку. При этом начинает увеличиваться осевой градиент давления и часть воздуха в виде вихревого жгута начинает течь в обратную сторону по оси камеры 3. В результате энергоразделения приосевые массы воздуха охлаждаются и вытекают из отверстия диафрагмы 4, а периферийные разогреваются и покидают дополнительную камеру энергетического разделения через кольцевои канал фронтового устройства 5, попадают на лопаточный завихритель 6, получают дополнительную закрутку и Вытекают в сопло 7 в виде закрученного потока и далее проникают в камеру 8 энергоразделения основного энергоразделителя в виде жгута, имеющего двойную закрутку. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.3Изобретение относится к классу горелочных устройств и может найти применениев авиационной промышленности, энергетикеи т. д.Известны конструкции, реализующиеэлектроискровой способ зажигания топливовоздушной смеси, представляющие из себяэлектрическую свечу.Недостатком конструкции является то,что энергия свечи, необходимая для воспламенения топливовоздушной смеси, завиаитот многих факторов, при некоторых значениях этих факторов энергия искры должнаувеличиваться в несколько раз,Наиболее близким. к предлагаемому является воспламенитель, конструкция которого включает в себя камеру энергетическогоразделения, к одному из концов примыкаетзавихритель сжатого воздуха с сопломдиафрагмой, а к другому крышка со свечойзажигания и центробежной топливной форсункой, внутри воспламенителя имеется перфорированная камера.Недостатком известной конструкции является, наличие искрового зажигания, чтоведет к необходимости иметь источник питания, высоковольтный генератор, провода.Цель изобретения - обеспечение самовоспламенения топливовоздушной смеси.Поставленная цель достигается тем, чтовоспламенитель камеры сгорания, содержащий корпус камеры энергоразделения, свходным тангенциальным соплом и выходным патрубком, снабжен дополнительнойкамерой энергетического разделения с фронтовым устройством в выходной части и выходным соплом, подключенным к входномутангенциальному соплу основной:камерыэнергетического разделения.На фиг. 1 изображена конструктивнаясхема воспламенителя; на фиг, 2 - графикзависимости эффектбв подогрева от радиусакамеры энергоразделения.Воспламенитель камеры сгорания содержит два энергоразделителя для реализациидвухступенчатого подогрева подаваемыхмасс воздуха, Первый энергоразделительимеет штуцер 1 подвода сжатого воздуха,сопло-завихритель 2, установленное тангенциально к внутренней поверхности камеры 3энергетического разделения для приданиязакрутки потоку сжатого воздуха, котораясо стороны завихрителя 2 закрыта диафрагмой 4 с центральным отверстием; а с противоположной стороны расположено фронтовое устройство 5, представляющее из себядве концеитрично установленные втулки,1с образованием кольцевого канала, причемвнутренний и наружный диаметры каналасоставляют от диаметра камеры 3 энерго, разделения соответственно 0,7 - ;0,75 и 0,8 - ;0,9. Внутри кольцевого канала размещен,1 опаточный завихритель 6, канал пере,юлит в сопло 7, подключенное тангенциально внутренней поверхности основной каме 4ры 8 энергетического разделения, которая со стороны, примыкающей к соплу 7, имеет диафрагму 9 с центральным отверстием, а с противоположной - перфорированную камеру 10 для стабилизации фронта пламени и топливную форсунку.Воспламеиитель работает следующимобразом;Сжатый воздух из компрессора с температурой выше 600 К через штуцер 1 попадает 10 в сопло 2 и в виде сильно закрученного потока вытекает в камеру 3 энергетического разделения. Вихрь имеет незначительную радиальную протяженность и перемещается вдоль ее оси к фронтовому устройству,5, 15 теряя закрутку, начинает увеличиватьсяосевой градиент давления и часть воздуха в виде вихревого жгута начинает течь в обратную сторону по оси камеры 3, В результате энергоразделения приосевые массы 2 О воздуха охлаждаются и вытекают из отверстия диафрагмы 4, а периферийные разогреваются и покидают анергоразделитель, через кольцевой канал фронтового устройства 5 попадают на лопаточный завихритель 6, получают дополнительную закрутку и выте кают в сопло 7 .в виде закрученного потокаи далее проникают в камеру 8 энергоразделения основного энергоразделителя в виде жгута, имеющего двойную закрутку: вокруг своей оси и вокруг оси симметрии камеры 8, что благоприятно влияет на эффект энерго- разделения и начинает движение вдоль камеры 8 к перфорированной камере 10, при этом, повышая свою температуру, через отверстия попадает внутрь перфорированной камеры, куда через форсунку 11 впрыскивается топливо.Так как температура сжатого воздухав перфорированной камере запального кон-тура воспламенителя повышается более чем наООЯ по сравнению с температурой сжатого воздуха, подаваемого на вход в завих О ритель первого контура воспламенителя,топливо начинает интенсивно испаряться, внутри перфорированной камеры создается гомогенная топливовоздушна я смесь, качественно подготовленная к горению, проис ходит воспламенение смеси. В приосевойобласти формируется огненный шнур, перемещающийся под действием осевого градиента давления в направлении отверстия диафрагмы 9. В зависимости от относительной длины камеры энергетического разде-.50 ления и коэффициента избытка воздуха сгорание может происходить полностью внутри горелки или частичное ее догорание осуществляется вне ее объема. Таким образом, из отверстия диафрагмы 9 истекает вихревой огненный жгут - вынужденный вихрь, вра щающийся как квазитвердое тело с постоянной угловой скорстью ь=сопз 1.Таким образом, применение предлагаемого воспламенителя позволяет организовать воспламенение тоцливовоздушной сме1710802 Формула изобретения Оо О,Ф 02г Составитель А. СофроновТехред А. Кравчук Корректор И. Эрдейн Тираж Подписное Редактор Н. ТупицаЗаказ 323 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат уПатент, г. Ужгород, ул. Гагарина,01си без применения посторонних источниковвозгорания,1. Воспламенитель камеры сгорания, содержащий корпус камеры энергетического разделения, выполненный с входным тангенциальным соплом и выходным патрубком, отличающийся тем, что, с целью обеспечения самовоспламенения топливовоздушной смеси, он снабжен дополнительной камерой энергетического разделейия с фронтовым устройством в выходной части и выходным соплом, подключенным к входному танген 6циальному соплу основной камеры энергетического разделения.2. Воспламенитель по п. 1, отличающийсятем, что фронтовое устройство выполнено в виде концентрично установленных с образованием кольцевого канала наружной и внутренней втулок, причем внутренний и на. ружный диаметры канала составляют отдиаметра дополнительной камеры эйергетического разделейия соответственно 0,7 в ; 0,75 10 и 0,8 в ; 0,9,3. Воспламенитель по п. 2, отличающийсятем, что дополнительная камера энергетического разделения снабжена лопаточным завихрителем, установленным в кольцевом канале.