СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КПД И ПОЛНОТЫ СГОРАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА В КАМЕРАХ СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
METHOD FOR INCREASING EFFICIENCY AND COMPLETENESS OF HYDROCARBON FUEL COMBUSTION IN COMBUSTION CHAMBERS OF GAS TURBINE ENGINES

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к конструкции камер сгорания газотурбинных двигателей (ГТД), и позволяет повысить КПД газотурбинного двигателя и снизить содержание токсичных газов в выхлопных газах.
Известна прямоточная трубчатая камера сгорания (Ю.М.Пчелкин. Камеры сгорания газотурбинных двигателей. М.: Изд-во «Машиностроение», 1984, с.160).
Недостатком известной трубчатой камеры сгорания является невысокая температура сгорания углеводородного топлива и недостаточное смешивание и турбулизация компонентов топлива и окислителя, что является причиной низкого КПД ГТД и неполного сгорания горючего.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении температуры горения, улучшении процесса горения и снижении содержания токсичных веществ в выхлопных газах ГТД.
На фиг.1 представлена прямоточная трубчатая камера сгорания ГТД. Указанная задача решается тем, что в жаровой трубе трубчатой камеры сгорания ГТД (фиг.1) электрическое поле коронного разряда создает помещенный на оси жаровой трубы тонкий металлический стержень (тонкая проволока) 1, на который подается положительный потенциал 3,8-6,8 кВ. Роль противоположного электрода играет заземленный корпус 4. Магнитное поле создается соленоидом 2, навитым на цилиндрический корпус камеры сгорания 4.
Электрод создает в жаровой трубе электрическое поле коронного разряда, что повышает температуру горения углеводородного топлива и придает скорости положительным и отрицательным хемоионам, а соленоид создает магнитное поле, которое обусловливает возникновение силы Лоренца, «закручивающей» хемоионы разных знаков таким образом, что они движутся по окружностям или винтовым линиям навстречу друг другу, что способствует смешиванию и турбулизации компонентов топлива и окислителя и, следовательно, повышению полноты сгорания углеводородного топлива и уменьшенгию токсичных веществ в отработавших газах. При этом векторы напряженности электрического  и магнитного  полей не должны быть коллинеарны.
Известна кольцевая камера ГТД (Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей / Под общ. ред. д-ра техн. наук А.В.Хронина. М.: Машиностроение, 1989, с.416).
Недостатком известной кольцевой камеры сгорания является невысокая температура сгорания углеводородного топлива и недостаточное смешивание и турбулизация компонентов топлива и окислителя, что является причиной низкого КПД ГТД и неполного сгорания горючего.
На фиг.2 представлена кольцевая камера сгорания ГТД. Указанная задача решается тем, что электрическое поле коронного разряда в жаровой трубе 6 кольцевой камеры сгорания создает электрод 8, выполненный из тонкого металлического стержня (проволоки) в виде кольца, проходящего через центр жаровой трубы, на который подается положительный потенциал 3,8-6,8 кВ. Роль противоположного электрода играет заземленный корпус 5. Магнитное поле создается тороидальной катушкой 6, схематический чертеж которой представлен на фиг.3, где цифрой 9 обозначена тороидальная катушка, а цифрой 10 - электрод (обозначенный на фиг.2 цифрой 8).
Электрод создает в жаровой трубе электрическое поле коронного разряда, что повышает температуру горения углеводородного топлива и придает скорости положительным и отрицательным хемоионам, а тороидальная катушка создает магнитное поле, которое обусловливает возникновение силы Лоренца, «закручивающей» хемоионы разных знаков таким образом, что они движутся по окружностям или винтовым линиям навстречу друг другу, что способствует смешиванию и турбулизации компонентов топлива и окислителя и, следовательно, повышению полноты сгорания углеводородного топлива и уменьшению токсичных веществ в отработавших газах.
Таким образом, одновременно в результате воздействия на газовоздушную смесь в жаровой трубе камеры сгорания электрического поля коронного разряда повышается температура горения, что повышает КПД, и хемоионы разных знаков приобретают противоположно направленные скорости, а в результате воздействия магнитного поля они движутся по окружностям или винтовым линиям навстречу друг другу, что способствует смешиванию и турбулизации компонентов топлива и окислителя и, следовательно, повышению полноты сгорания углеводородного топлива и уменьшению токсичных веществ в отработавших газах. При этом векторы напряженности электрического  и магнитного  полей не должны быть коллинеарны.