Генератор плазмы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9741 А 9) О 5 Р 02 К 11/00 БРЕТЕН сы о 1аавй вава1 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Казанский филиал Московского энергетического института(56) Авторское свидетельство СССРМ 1126165, кл, Н 02 М 3/00, 1982.Авторское свидетельство СССРМ 1749514, кл. Н 02 М 3/00, 1989,Спиридонов Ю.А, К расчету теплоэнергетических устройств, реализующих способсмешения на хордальных струях, ИВУЗСССР, Энергетика, М 6, 1978.Спиридонов Ю.А, Некоторые вопросмешения системы хордальных струй. Терия и практика сжигания газа, УП, 1981.Спиридонов Ю.А. и др. Основные направления стабилизации характеристиксмесеобразования, Гидродинамика и теплообмен одно- и двухфазных потоков, 1986.Спиридонов Ю,А, и др. Влияние конструктивных параметров камеры сгоранияГТД на неравномерность температурногополя газа, ИВУЗ СССР Авиационная техника, М 3, 1978.1(57) Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано для получения плазмы в магнитогидравлических генераторах, например для электрических станций, Цель изобретения - повышение полноты сгорания и плотности плазмы на переменных режимах. Это достигается тем, что в генераторе плазмы на торце распределителя 3 в области корпуса выполнено отверстие 5 овального поперечного сечения, а распределители 3 установлены с возможностью углового перемещения вокруг собственной оси. 3 ил.,и Р рюЕпрсм А Изобретение относится к области энерго- машиностроения и может быть использовано для получения плазмы в магнитогидродинамических генераторах.Известен генератор плазмы, содержащий установленную в корпусе жаровую трубу с подводом окислителя, на боковой поверхности которой расположены патрубки для подвода горючего и ионизирующей присадки, оси патрубков направлены по касательной к поверхности условного цилиндра, Осноцной недостаток устройства - значительнбе снижение плотности плазмы на режимах, отличных от номинального,Наиболее близким техническим решением является генератор плазмы, содержащий коллектор ионизирующей присадки с форсунками, газовый коллектор и корпус, на боковой поверхности которого выполнены распределители, выведенные за пределы коллектора, заглушенные со стороны последнего и содержащие в области коллектора прорези, а распределители установлены с возможностью перемещения вдоль собственной оси. Основной недостаток устройства - снижение плотности плазмы, обусловленные ограничением по дискретности на переменных режимах.Цель изобретения - повышение плотности плазмы на переменных режимах, Указанная цель достигается за счет того, что генератор плазмы, содержащий коллектор ионизирующий присадки с форсунками, газовый коллектор и корпус, на боковой поверхности которого выполнены распределители, выведенные за пределы коллектора, заглушенные по торцам и содержащие в области коллектора прорези, причем на торце распределителя в области корпуса выполнено отверстие овального поперечного сечения, а распределители установлены с возможностью углового перемещения вокруг собственной оси.Известно (1 - б), что качество смешения при поперечной подаче струй определяется конвективным массопереносным и зависит от относительного значения глубины проникновения струй0 Нгз. Н и иг . -.;Апз - пг Здесь 0 - параметр качества смешения;Ь - глубина проникновения;А - определяющий геометрический параметр потока в плоскости траектории осиструи;аь - коэффициент формы струи;,и - коэффициент расхода;6 - массовый расход;Р - площадь;р- плотность;б - диаметр.Индексы:- поперечные струи2 - ограниченные по передней границеП - сносящий поток,3 - ограничение по массопереносу.см - смесьТаким образом, при изменении режимаработы меняется 8, р и при неизменномзначении аь меняется Б и как следствие Н20 и 0.Для того, чтобы при изменении режимаработы устройства качество смешения сохранялось неизменным, следует одновременно с изменением, например, О менять аь25 таким образом, чтобы Б сохранилось неизменным. В предлагаемом устройстве это достигается за счет углового перемещенияовального выходного сечения отверстия.При этом имеет место непрерывное изменение аь. Заметим, что аьпах = аьц = 0; аьюп == вью= 90Индексы; щах, пчп - максимальное иминимальное значения соответственноа = 0 - положение овального сечения,при котором угол между большей полуосьюовала и вектором скорости равен нулюа= 90 - положение овального сечения,при котором угол между большей полуосью40 овала и вектора скорости равен 90Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что отсутствуют известные технические решения, в которыхимеется совокупность признаков, сходные с45 признаками, отличающими заявленное решение от прототипа. Данное техническоерешение обладает существенными отличиями,На фиг,1 приведена схема предлагаемо 50 го устройства; на фиг.2 - разрез А - А нафиг,1; на фиг,3 - разрез В - В на фиг.1,Генератор плазмы содержит корпус 1,газовый коллектор 2 и распределители 3, набоковой поверхности которых расположеныпрорези 4, а на нижнем торце - отверстиеовального поперечного сечения 5, на корпусе 1 установлены форсунки 6, сообщающиеся с коллектором ионизирующейприсадки 7, Распределители 3 имеют возможность углового перемещения с по1789741 25 30 45 50 55 мощью механизма 8, Положение распределителя фиксируется механизмом 9,Устройство работает следующим образом,Окислитель движется параллельно оси корпуса 1, а горючее поступает в коллектор 2 и оттуда через прорези 4 в распределители 3 и затем через овальные отверстия 5 в сносящий поток. Таким образом реализуется поперечная подача и эффективное перемешивание на номинальном режиме при фиксированном положении большей полуоси овала отверстия относительно оси корпуса. При изменении режима работы устройства меняется Б и, как следствие О.Для того, чтобы при изменении режима работы (например, 6 = Чаг,р= Чаг О= сопзт следует менять аь таким образом, чтобы Е = =сопз 1, В предлагаемом устройстве аь меняют эа счет изменения ориентации оси овала относительно оси корпуса, что достигается за счет углового перемещения распределителя механизмом 8, Положение фиксируется механизмом 9, В высокотемпературные продукты сгорания из коллектора 7 через форсунки 6 подается присадка, которая ионизируется, создавая необходимую плотность плазмы. Формула изобретения Генератор плазмы, содержащий коллектор ионизирующий присадки с форсунками, газовый коллектор и корпус, на боковой поверхности которого выполнены распределители, выведенные за пределы коллектора и содержащие в области коллекИсследования, проведенные в лаборатории "Гидрогазодинамика" в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров 0 = 0 - 0,80, р = 1,0- 2,65, б = 0,01 - 0,10, с = 0,098 - 0,784 показали, что получение высоких значений качества смешения в широком диапазоне изменения режимных параметров, возможно при угловом перемещении распределителя вокруг собственной оси. При этом каждому значению О/р отвечает одно оптимальное положение оси овала относительно оси канаЗдесь:- (31, 1 бн, тЬ+аг р А А 20 6 - массовый расход,р- плотность, б - диаметрА - характерный размер потокат - шагИндексы:1 - поперечные струи2 - сносящий потоксм - смесьн - насадок 35 тора прорези, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения плотности плазмы на переменных режимах, на торце распределителя выполнено отверстие овального поперечного сечения, а распределители 40 установлены с воэможностью углового перемещения вокруг собственной оси.1789741 Составитель Ю, ТитоТехред М.Моргентал КОРРектоР Н, Буч едакто ен издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 роизводств Заказ 338 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5