Генератор плазмы

 

Изобретение относится к энергомашиностроению . Целью является повышение эффективности процесса на переменных режимах. Это достигается за счет изменения перепуска части массового расхода сносящего потока генератора плазмы через патрубки, установленные соосно соплам горючего . Генератор плаЗмы содержит корпус с размещенной в нем трубкой Вентури. на цилиндрической поверхности которой расположены сопла, сообщающиеся с коллектором горючего, колле ктор ионизирующей присадки с форсункам й, на боковой поверхности суживающейся и цилиндрической частей трубки Вентури выполнены отверстия, причем первые снабжены дроссельной решеткой , а вторые - патрубками. 3 ил Ё XI 00 4 Ч со ю ки для подвода горючего и ионизирующей присадки оси патрубков направлены по касательной к поверхности условного цилиндра . Устройство удовлетворяет требованиям по плотности плазмы на номинальном режиме . Основной недостаток устройства - значительное снижение интенсивных характеристик на режимах, отличных от номи

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 02 К 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4904094/23 (22) 21.01.91 (46) 30.12.92. Бюл, N 48 (71) Казанский фйлиал Московского энергетического института (72) Ю.А.Спиридонов, Ф.З,Тийчурин, М.NÇ.ÑïèðèäîíoB и А.Ю.Спиридонов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1126165; кл, Й02 N 3/00, 1982.

Спиридонов Ю.А. и др. Расчетно-теоретические исследования оптимизации схемы и режимов работы МГД ЭС. Гос. рег; N

80013639, 1980, ; Спиридонов Ю,А. и др. Некоторые вопросы смешения системы хордальнь х струй.

: — Теория и практика сжигания газа, Уп, 1981.

Спиридойов Ю.А. и др. Основные направления стабилизации характеристйк смеСеобразования. — Газодинамика, теплообмен одно- и двухфазных потоков, 1986, Сйиридонов Ю.А. К расчету теплоэнергетических устройств, реализующйх способ смешения на хордальных струях. ИВУЗ

СССР: Энергетика, 1978, ¹ 6.

Спиридойов Ю;А. Смешение в сносимых.струях. — Теплоэнергетика, 198P ¹ 2.

Магнитогидродинамическое преобразование энергии. Советско-американская монография. / Под ред, Шумяцкого Б,Я. и

Петрика М. М.; Наука, 1979.

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано для получения плазмы в магнитогидродинамических генераторах.

Известен генератор плазмы, содержащий установленную в корпусе жаровую трубу с подводом окислйтеля. на боковой поверхности которой расположены патруб, >!Ы<, 1784739А1

2 (54) ГЕНЕРАТОР ПЛАЗМЫ (57) Изобретение относится к энергомашиностроению, Целью является повышение эффективности процесса на переменных режимах Это достигается за счет изменения йерепуска части массового расхода сносящего потока генератора плазмы через патрубки, установленные соосно соплам горючего. Генератор плазмы содержит корпус с размещенной в нем трубкой Вентури, на цилиндрической поверхности которой расположены сопла, сообщающиеся с коллектором горючего, коллектор ионизирующей присадки с форсунками, на боковой поверхности суживающейся и цилиндрической частей трубки Вентури выполнены отверстия, причем первые снабжейы дроссельной решеткой, а вторые — пвтрубками. 3 ил. ки для подвода горючего и ионизирующей присадки оси патрубков направлены по касательной к поверхности условного цилиндра, Устройство удовлетворяет требованиям по плотности плазмы на номинальном режиме. Основной недостаток устройства— значительное снижение интенсивных характеристик на режимах; отличных от номи1784739

Я;": .ф" нального. Указанное явление объясняется значительным снижением качества диффузионных процессов, Наиболее близким техническим решением является генератор плазмы, предложенный в работе и содержащий коллектор иойизирующей -присадки с форсунками, коллектор горючего и корпус с размещен-. ной в нвм.трубкой Вентури, на цилиндрическоЬ участке которой располо>кены сопла, сообщающиеся с коллектором горючего, Основной недостаток устройства недостаточная эффективность процесса на пере мбйньтх режимах.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса на переменных ре>киЭто достйгается за счет того, что в устройстве содержащем коллектор ибнизирующей присадками, коллектор "горючего in корпус с размещенной в нем" трубкой Вентури, на цилиндрической части которой раеположены сопла, сообщаю щ и"еся "."с коллектором горючего дополнйтельно" содержит отверстия на боковой поверхностй суживающейся и цилиндрической частях трубки Вентури, причем первые снабжены дроссельной решеткой установленной с воэможностью угловог6 перемещения, а вторые — патрубками, на оси которых установлены сопла горючего.

Йзвестно, что, качество смещейия при поперечной подаче струй определяется коквективным массопереносом и зависит"от

О -2/3 глубины пронйкновения" струй. B =- Н

«Н h — hg

11э — г

G) р, Gi +6п Р РсМ

Fl p — dl 1бй

F = — — d =

Ев А где Π— параметр"качества смешения;

h — глубина проникновения;

А — определяющий геометрический па раметр потока;

d„— коэффициент формы струй; ,и — коэффициент расхода;

G — массовый расход;,, F — площадь; р — плотность;

d — диаметр.

Индексы: l — поперечные струи

ll — сносящий поток; сМ смесь.

В рассматриваемом случае GI=G Ir +Gin>j . 6я =6пг,„+6 llr причем G in =-6 lln

Индексы; г — горючего и — поток (составляющая), on — боковой поток.

Таким образом, если на номинальном режиме глубина проникновения интегральной струи, состоящей из горючего массовым

Расходом Glr и окйслителЯ массовым Расхо"0 дом G ип "оптимальна, то есть h = h 3 и следовательно О = 1,0, При изменении режима работы устройства, найример;"связанйого с уменьшением массового расхода горючего 6tr гл /бина проникновения струй уменьшается h= пэ, Для того, чтобы вернуть прежнее значение

h = Ьэ и следовательно Н и О . Необходимо

) 1 увеличить составляющую массового расхо- . да окислителя перепускаемого из сйосяще- .:. го потока, то есть Gib."Â предлагаемом решений "это "осуществляется эа счет тога, что увелйчйвают площадь проходного сече ния по отверстйям" за счет" углового переме- . щения драсс ел ьной ре ш ет ки, :-":

На фиг,1 прИведен "продольный разрез устройства; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг,3 — сечение Б- Б на фиг.1 . Генератор йлаэмы" Содержит корпус 1,: коллектор г6рючето 2, жаровую трубу 3 c . насадкам 4. В жаровой трубе 3 установлена трубка Вентури 5: Причем на суживающейся части трубки Вентури вь1полйены отверстия .. .6, снабжен н ые дроссельной решеткой 7; установленйой с возможностью углового перемещен"йя c" по мощь>ю механизма 8.

Фиксация положения осуществляется гпеха низмом 9. На цилиндрическом участке трубки Вен т ури в ыпол нены отверстия 10, снабженные патрубком 1 1. На оси патрубка

40 установлены сопла 12, сообщающйеся С коллектором горючего 2. На корпусе 1 установлены форсунки 13; сообщающиеся с коллектором ионизирующей присадки 14, Генератор плазмы работает следующим об 45 разом .

Окислитель постуйает в корпус 1, а от туда через трубку Вентури 5, отверстия 6, патрубки 11 непосредственйо в жаровую трубу, Что касается горючето. то оно из кол- .

50 лектора 2 истекает через сопла 12 в сносящий поток, где эффективно перемешивается на йоминальном режиме, . воспламеняется,и догорает "rio длине жаровой трубы. При этом глубина проникновения интегральной струи ойтимальная h — М, а качество смешения О= 1;0;

При изменении режима работы устройства, например, Связанного с уменьшением массового расхода горючего (6 ), глубина

1784739 проникновения интегральной струи уменьшается h< h. Для того, чтобы вернуть прежнее значение h = Ьз, и. следовательно, Н и

О увеличивают составляющую массового расхода окислителя перепускаемого из сносящего потока, то есть 6л, В предлагаемом устройстве это осуществляется за счет того, что увеличивают площадь проходного сечения tio отверстиям 6 путем углового перемещения дроссельной решетки с помощью механизма 8. Положение дроссельйой решетки 7 фиксируется механизмом 9. В поток и родуктов сгорания пода ют присадку из коллектора 14 через форсунки 13, что позволяет получить необходимую плотность плазмы на выходе из насадка 4.

Исследования, приведенные в лаборатории "Гидрогазодинамика" в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров G =- 0-0,80, р =,1,0 2,65 сТ= 0,0141-0,125,7= 0,098-0,784 показали, что эффективность смешения на переменных режимах может быть увеличена за счет изменения йерепуска части сносящего потока.

G<; — я — (1э .Здесь б- +,р = —; б =— г т

1 = —; бэ = д К/4

А

G — массовый расход:

Р - liROTHOCTb;

5 d — диаметр;

А — характерный размер потока;

t — шаг; ,и. — коэффициент расхода

Индексы: — поперечные струи; .

10 2 — сносящий поток;, 3 — смесь; э - эквивалентный;

r — геометрический.

Формула изобретения

15 Генератор плазмы. содержащий корпус с размещенной в нем трубкой Вентури, на цилиндрической поверхности которой расположены сопла, сообщающиеся с коллектором горючего, коллектор ионизирующей

20 присадки с форсунками, отличающийся тем, что;с целью повышения эффективности процесса на переменных режимах, на боковой поверхности Суживающейся и цилиндрической частей трубки Вентури выполнены

25 отверстия,.причем йервые снабжены дроссельной решеткой, установленной с воз: - можностью углового перемещения, а вторые — патрубками, при этом сопла горю-. чего установлены .по оси патрубков.

1784739

Составитель Ю;Титов

Техред М,Моргентал

Корректор С,Патрушева

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4353 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5.