Расчет камеры сгорания

Страница 1

Камеры сгорания авиационных ГТД, несмотря на их внешнюю простоту, представляют собой наиболее сложный узел, в котором одновременно протекают различные по природе процессы: аэродинамические процессы течения, физико-химические процессы горения, тепловые процессы, связанные с тепловыми потоками и термическими нагрузками деталей.

Большинство из этих процессов трудно поддаются расчетам, поэтому при создании КС требуется большой объем доводочных и экспериментальных работ. Проектировочные работы по сути являются первым приближением в создании КС новых двигателей с одновременным использованием предыдущего опыта каждого отдельного двигателестроительного предприятия.

Особое внимание при создании новых двигателей в последнее время уделяется образованию в КС вредных веществ, исходя из удовлетворения экологическим нормам [5].

Основные требование, предъявляемые к КС:

- высокая полнота сгорания топлива;

- надежный запуск на земле и при заданных условиях полета на высоте;

- устойчивость горения в широком диапазоне коэффициента избытка воздуха, давления и скорости;

- малые потери полного давления;

- низкий уровень выбросов вредных веществ;

- обеспечение заданного радиального поля температуры газа на выходе;

- стабилизация процесса горения и отсутствие пульсации давления;

- малая стоимость изготовления и простота обслуживания в эксплуатации;

- большая надежность и ресурс;

- малая масса.

Камера сгорания ГТД предназначена для подвода тепла к рабочему телу путем сгорания топлива в кислороде воздуха. Воздух в КС подается из компрессора через диффузор, в котором скорость воздуха снижается примерно в 5…6 раз для уменьшения потерь давления в КС. Затем поток попадает в широкую полость, где, разделяясь, обтекает жаровую трубу. В жаровой трубе для предотвращения срыва пламени создают область малых скоростей в виде зоны обратных токов с помощью завихрителей (в начале жаровой трубы, в т.н. первичной зоне) [4].

За первичной зоной находится промежуточная, куда поступает основная часть вторичного воздуха через отверстия в жаровой трубе. За счет этого воздуха происходит догорание отдельных областях переобогащенных топливом газовых образований. Сам участок жаровой трубы от форсунок до места окончания горения называется зоной горения.

За зоной горения следует зона смешения, куда подается смесительный воздух, размеры струй которого обеспечивают заданное радиального поля температуры газа на выходе из КС. Заканчивается КС газосборником.

В настоящее время выделено три типа КС ГТД: кольцевая, трубчато-кольцевая и трубчатая. Наибольшее распространение получила схема кольцевой КС, т.к. она отличается компактностью конструкции и меньшей массой. Жаровая труба кольцевой КС (по сравнению с другими схемами) имеет меньшую поверхность, а значит, и для ее охлаждения требуется меньший объем воздуха.

В зависимости от направления течения потока газа различают прямоточные, противоточные и петлевые схемы КС. Для проектируемого в данной работе ГТД (согласно с прототипом) выбрана схема кольцевой прямоточной КС.

Исходными данными для расчета КС являются:

- расход воздуха ;

- температура воздуха на входе в КС ;

- температура газа на входе в турбину ;

- давление воздуха на входе в КС ;

- потери полного давления вследствие гидравлического сопротивления

- потери полного давления вследствие теплового сопротивления

- коэффициент полноты сгорания топлива

- коэффициент полноты сгорания в зоне горения

- стехиометрическое количество воздуха для используемого топлива

Страницы: 1 2

Похожие статьи:

Производство автомобилей в Европе
Производство автомобилей в странах Евросоюза за прошедший год выросло лишь на 1.1% и составило по данным АСЕА 18,6 млн шт. Положительная динамика в целом обеспечена по большей части странами новыми членами ЕС. За год они продемонстрировали рост в 23%. Однако в абсолютных цифрах на эти страны приход ...

Технология обработки местных вагонов
Местными принято называть вагоны, которые на данном подразделении (дороге, отделении или станции) выгружаются или грузятся. По сравнению с транзитными местные вагоны подвергаются дополнительным маневровым операциям. Местные вагоны необходимо подбирать по фронтам погрузки – выгрузки вагонов. Процесс ...

Режимы управления
Компьютер любой системы управления впрыском с обратной связью, в том числе и TCCS, в процессе работы может находиться в одном из двух режимов управления - либо в режиме замкнутого контура (closed loop), когда он использует информацию датчика кислорода в целях точной корректировки, либо в режиме раз ...

Разделы сайта

Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.transponet.ru