ФРОНТОВОЕ УСТРОЙСТВО КАМЕРЫ СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к фронтовым устройствам камер сгорания газотурбинных двигателей и может найти применение в области турбомашиностроения, в частности, авиадвигателестроения.
Известно фронтовое устройство камеры сгорания [Патент США №2.204.121 заявлен 02.11.1988 г.], которое содержит наружную стенку с отверстиями и внутреннюю стенку, образующие между собой полость, а также завихритель, имеющий, по крайней мере, один вход.
Недостатком данного устройства является то, что внутренняя стенка фронтового устройства перегревается из-за неэффективного охлаждения, вызванного низкими скоростями воздуха у внутренней стенки, что снижает надежность и ресурс работы жаровой трубы. Кроме того, недостатком является то, что через завихритель проходит и поступает в жаровую трубу холодный воздух, который используется для подготовки топливовоздушной смеси и формирования факела, из-за чего снижается полнота сгорания, увеличиваются выбросы вредных веществ, сужается область устойчивого горения.
Известно другое фронтовое устройство камеры сгорания [Патент США №4.373.342 заявлен 20.02.1980 г.], которое содержит наружную стенку с отверстиями и внутреннюю стенку, образующие между собой полость, в которой установлена перегородка с отверстиями. Перегородка делит полость между внутренней и наружной стенками на две полости. Также фронтовое устройство содержит завихритель, имеющий, по крайней мере, один вход.
Часть воздуха, проходящего через фронт, поступает через перегородку с отверстиями в полость между перегородкой и внутренней стенкой и эффективно охлаждает внутреннюю стенку за счет ударного натекания. Однако, недостатком такой конструкции также является пониженная полнота сгорания из-за использования в завихрителе относительно холодного
воздуха и, как следствие, повышенные выбросы вредных веществ, а также узкая область устойчивого горения.
Технической задачей предлагаемого решения является, повышение температуры воздуха, поступающего в завихритель, а затем в жаровую трубу, что способствует более интенсивному испарению топлива, повышению температуры топливовоздушной смеси в жаровой трубе и, как следствие, увеличению полноты сгорания, снижению выбросов вредных веществ и расширению области устойчивого горения.
Техническая задача решается тем, что фронтовое устройство камеры сгорания содержит наружную стенку с отверстиями и внутреннюю стенку, образующие между собой полость, в которой установлена перегородка с отверстиями. Перегородка делит полость между внутренней и наружной стенками на две полости. Также фронтовое устройство содержит завихритель, имеющий, по крайней мере, один вход.
Новым в полезной модели является то, что, по крайней мере, один вход завихрителя сообщен с полостью, между перегородкой и внутренней стенкой.
На прилагаемом чертеже изображено предлагаемое фронтовое устройство.
Фронтовое устройство камеры сгорания содержит наружную стенку 1 с отверстиями 2 и внутреннюю стенку 3, образующие между собой полость, в которой установлена перегородка 4 с отверстиями 5. Перегородка 4 делит полость между внутренней стенкой 3 и наружной стенкой 1 на две полости 6 и 7. Также фронтовое устройство содержит завихритель 8, имеющий входы 9. Один из входов 9 завихрителя 8 сообщен с полостью 7, образованной между перегородкой 4 и внутренней стенкой 3.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Воздух через отверстия 2 в наружной стенке 1 попадает в полость 6 между наружной стенкой 1 и перегородкой 4 фронтового устройство камеры сгорания. Далее через отверстия 5 в перегородке 4 воздух поступает в полость 7 и нагревается
от внутренней стенки 3, которая нагревается от процесса горения в жаровой трубе. При этом стенка 3 конвективно охлаждается за счет ударного натекания холодного воздуха. Подогретый воздух через вход 9 попадает в завихритель 8. На выходе из завихрителя 8 воздух смешивается с распыленным топливом, превращая его в паровую фазу.
За счет испарения от подогретого воздуха содержание паровой фазы в топливовоздушной смеси увеличивается, что обеспечивает повышение полноты сгорания топлива, снижение выбросов вредных веществ, расширяет область устойчивого горения.