Смесительная головка камеры сгорания жрд

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании смесительных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус, огневое днище и установленные между ними двухкомпонентные газожидкостные форсунки, отличающаяся тем, что часть форсунок выступает за огневое днище, образуя радиальные перегородки, и содержит внутреннюю и наружную втулки, установленные коаксиально и соединенные между собой с помощью ребер, расположенных на наружной поверхности внутренней втулки и между которыми находятся пазы подвода жидкого компонента топлива, при этом в половине пазов, расположенных в выходной части внутренней втулки, выполнены радиальные отверстия, соединенные с каналом подачи газообразного компонента топлива, причем в районе отверстий пазы со стороны подачи жидкого компонента топлива перекрыты перемычками, а в выходной части внутренней втулки и перед перемычками выполнены кольцевые канавки, соединяющие между собой пазы. Изобретение обеспечивает увеличение удельного импульса тяги двигателя за счет повышения качества смесеобразования. 7 ил.

 

Изобретение относится к области ракетной техники, и может быть использовано при создании смесительных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).

Одной из проблем, стоящих в настоящее время в данной области техники, является обеспечение высокой полноты сгорания топлива и устойчивости рабочего процесса в камере сгорания на всех режимах работы.

Известна смесительная головка камеры ЖРД, состоящая из внутреннего огневого днища, среднего днища, наружного днища, двухкомпонентных струйно-центробежных газожидкостных форсунок закрепленных во внутреннем огневом днище и среднем днище. При этом часть форсунок выступает за внутреннее огневое днище, а другая часть утоплена в огневом днище. Выступающие за огневое днище форсунки образуют в огневой полости камеры радиальные перегородки и кольцевую перегородку, повышающие устойчивость рабочего процесса (патент РФ №2158841, МПК F02K 9/62 - прототип).

В данной смесительной головке часть компонентов топлива поступает в камеру через выступающие двухкомпонентные струйно-центробежные газожидкостные форсунки, что снижает эффективность смесеобразования и, соответственно, удельный импульс тяги двигателя.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка за счет повышения качества смесеобразования.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная смесительная головка камеры сгорания ЖРД, содержит корпус, огневое днище и установленные между ними двухкомпонентные газожидкостные форсунки, отличающаяся тем, что часть форсунок выступает за огневое днище, образуя радиальные перегородки, и содержит внутреннюю и наружную втулку, установленные коаксиально и соединенные между собой с помощью ребер, расположенных на наружной поверхности внутренней втулки и между которыми находятся пазы подвода жидкого компонента топлива, при этом в половине пазов, расположенных в выходной части внутренней втулки, выполнены радиальные отверстия, соединенные с каналом подачи газообразного компонента топлива, причем в районе отверстий пазы со стороны подачи жидкого компонента топлива перекрыты перемычками, а в выходной части внутренней втулки и перед перемычками выполнены кольцевые канавки, соединяющие между собой пазы.

Предлагаемая конструкция смесительной головки камеры сгорания ЖРД, за счет своих отличительных признаков, обеспечивает решение поставленной технической задачи - увеличение удельного импульса тяги двигателя за счет повышения качества смесеобразования.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез смесительной головки камеры сгорания ЖРД; на фиг. 2 - вид А - вид снизу на смесительную головку камеры сгорания ЖРД; на фиг. 3 - продольный разрез, выступающей за огневое днище форсунки; на фиг. 4 - разрез Б-Б - поперечный разрез, выступающей за огневое днище форсунки; на фиг. 5 - разрез В-В -поперечный разрез, выступающей за огневое днище форсунки; на фиг. 6 - внутренняя втулка, выступающей за огневое днище форсунки; на фиг. 7 - общий вид смесительной головки камеры сгорания ЖРД в аксонометрии.

Смесительная головка камеры сгорания содержит корпус 1, огневое днище 2 и установленные между ними двухкомпонентные газожидкостные форсунки 3 и 4. При этом форсунки 4 выступают за огневое днище 2, образуя радиальные перегородки 5.

Выступающие за огневое днище 2 форсунки 4 содержат внутреннюю втулку 6 и наружную втулку 7, установленные коаксиально и соединенные между собой с помощью ребер 8, расположенных на наружной поверхности внутренней втулки 6 и между которыми находятся пазы 9 подвода жидкого компонента топлива. При этом в половине пазов 9, расположенных в выходной части внутренней втулки 6, выполнены радиальные отверстия 10, соединенные с каналом подачи газообразного компонента топлива 11. Причем в районе отверстий 10 пазы 9 со стороны подачи жидкого компонента топлива перекрыты перемычками 12, а в выходной части внутренней втулки 6 и перед перемычками 12 выполнены кольцевые канавки 13, соединяющие между собой пазы 9.

Предложенная смесительная головка камеры сгорания работает следующим образом.

Окислитель поступает в форсунки 3 и 4 смесительной головки камеры сгорания. Поступающий в форсунки 4 окислитель, направляется в каналы подачи газообразного компонента топлива 11.

Горючее поступает в полость, образованную корпусом 1 и огневым днищем 2 и равномерно распределяется между форсунками 3 и 4. Часть горючего, поступающего в форсунки 4, направляется по пазам 9 в направлении торца форсунки. В одной из кольцевых канавок 13 горючее перераспределяется между пазами 9. По одной половине пазов 9 горючее доходит до кольцевой канавки 13, расположенной в районе торцы внутренней втулки 6, разворачивается и по оставшейся половине пазов 9 направляется через радиальные отверстия 10 в канал подачи газообразного компонента топлива 11. В канале подачи газообразного компонента топлива 11 компоненты топлива смешиваются между собой.

Использование предложенного технического решения позволит увеличение удельного импульса тяги двигателя за счет повышения качества смесеобразования.

Смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус, огневое днище и установленные между ними двухкомпонентные газожидкостные форсунки, отличающаяся тем, что часть форсунок выступает за огневое днище, образуя радиальные перегородки, и содержит внутреннюю и наружную втулки, установленные коаксиально и соединенные между собой с помощью ребер, расположенных на наружной поверхности внутренней втулки и между которыми находятся пазы подвода жидкого компонента топлива, при этом в половине пазов, расположенных в выходной части внутренней втулки, выполнены радиальные отверстия, соединенные с каналом подачи газообразного компонента топлива, причем в районе отверстий пазы со стороны подачи жидкого компонента топлива перекрыты перемычками, а в выходной части внутренней втулки и перед перемычками выполнены кольцевые канавки, соединяющие между собой пазы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ракетной технике, а более конкретно - к организации смесеобразования жидких самовоспламеняющихся компонентов топлива в камере жидкостного ракетного двигателя малой тяги (ЖРДМТ).

Изобретение относится к области жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), а именно к газогенераторам, генерирующих газ для привода турбонасосного агрегата. Смесительная головка газогенератора содержит корпус, включающий в себя смесительные камеры, состоящие из концентрически соединенных между собой колец, продольные пазы, расположенные равномерно по окружности и сообщающиеся с полостью окислителя, триплетные смесительные элементы, обеспечивающие соударение струй компонентов топлива, поступающих в смесительные камеры, днище, закрепленное на торце корпуса и образующее с ним полость горючего, при этом корпус представляет собой цельную конструкцию, изготовленную методом послойного лазерного сплавления металлического порошка.

Изобретение относится к области жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), а именно к газогенераторам, генерирующим газ для привода турбонасосного агрегата. Смесительная головка газогенератора содержит блок горючего, включающий в себя наружное днище, внутреннее днище, на котором равномерно по окружностям расположены форсунки горючего, представляющие собой полый наконечник, выполненный в выходной части глухим, блок окислителя, состоящий из корпуса, поясов подачи окислителя, представляющих собой две концентрически соединенные между собой втулки, на наружной поверхности одной из которых выполнены продольные пазы, при этом пояса подачи окислителя, соединенные между собой с помощью колец, образуют кольцевые каналы, внутренняя полость которых соединена с полостью горючего с помощью радиальных отверстий, выполненных на цилиндрической поверхности форсунок горючего, а с полостью окислителя - через отверстия, выполненные в кольцах и расположенные коаксиально относительно форсунок горючего.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании форсуночных головок камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Форсуночная головка камеры ЖРД, содержащая корпус головки и огневое днище с установленными в них струйно-центробежными форсунками, имеющими центральный осевой профилированный и тангенциальные каналы, выполненные в корпусе каждой форсунки, соединяющие полости компонентов с полостью камеры сгорания.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании форсуночных головок камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Струйно-центробежная форсунка содержит корпус, состоящий из двух цилиндров разного диаметра, соединенных между собой с образованием кольцевой ступеньки, образованной торцом большего цилиндра.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании форсуночных головок камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Струйно-центробежная форсунка содержит корпус, состоящий из двух цилиндров разного диаметра, соединенных между собой с образованием кольцевой ступеньки, образованной торцом большего цилиндра, при этом в корпусе выполнены центральный осевой профилированный канал с расширяющейся и цилиндрической частями, соединенными между собой с образованием внутреннего уступа, и тангенциальные каналы, соединяющие полости компонентов с полостью камеры сгорания и открывающиеся в полость смешения форсунки.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании форсуночных головок камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Форсуночная головка камеры ЖРД содержит корпус головки и огневое днище с установленными в них струйно-центробежными форсунками, имеющими центральный осевой профилированный и тангенциальные каналы, выполненные в корпусе каждой форсунки, соединяющие полости компонентов с полостью камеры сгорания.

Изобретение относится к области испытаний, в частности стендовых испытаний режимов работы ЖРД, работающих в режиме непрерывной детонации на топливной смеси, состоящей из газообразного кислорода и керосина.

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для подачи газообразного топлива и газовых компонентов в камеру сгорания воздушно-реактивных двигателей.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании смесительных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус с выполненными в нем втулками, зазоры между которыми образуют кольцевые каналы подвода газообразного компонента.

Изобретение относится к области ракетной техники. Камера сгорания состоит из камеры, образующей полость камеры сгорания с присоединенным к ней герметично корпусом смесительной головки с каналами подачи компонентов топлива, центральной струйной форсункой первого компонента топлива (горючего) и периферийными струйными форсунками второго компонента (окислителя), направленными к оси центральной форсунки. Канал подачи горючего выполнен в виде капиллярной трубки со струйной форсункой на выходе; капиллярная трубка выступает в полость камеры сгорания. Канал подачи окислителя также выполнен в виде капиллярной трубки, выступающей в полость камеры сгорания; капиллярная трубка переходит в кольцевой элемент, причем ось симметрии кольцевого элемента совпадает с осью центральной струйной форсунки. Струйные форсунки, выполненные в стенках трубки кольцевого элемента, направлены в сторону оси центральной струйной форсунки. Капиллярная трубка окислителя может переходить в спираль с количеством витков не менее одного. Кроме того, капиллярная трубка окислителя может переходить в тор. Изобретение обеспечивает улучшение динамических характер жидкостного ракетного двигателя малой тяги (ЖРДМТ), улучшение теплового состояния форсуночной головки и увеличение экономичности ЖРДМТ. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения и может быть использовано при создании безгазогенераторных жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), работающих на криогенных компонентах топлива. Камера жидкостного ракетного двигателя содержит охлаждаемое сопло, смесительную головку, состоящую из корпуса, коллектора, днища и соосно-струйных форсунок, расположенных равномерно по концентрическим окружностям, установленных между соплом и смесительной головкой теплообменных элементов, выполненных в виде двух коаксиально установленных труб, на одной из которых выполнены пазы, при этом концы труб теплообменных элементов закреплены в трубных досках, образующих подводящий и отводящий коллекторы компонента топлива, используемого для привода турбин турбонасосных агрегатов, закрепленные на смесительной головке и сопле камеры, причем выходная часть каждой соосно-струйной форсунки соединена с теплообменным элементом. Изобретение обеспечивает повышение давления в камере ЖРД за счет улучшения теплообмена между продуктами сгорания топлива и компонентом топлива, используемого для привода турбин турбонасосных агрегатов. 4 ил.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании смесительных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей. Смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус, огневое днище и установленные между ними двухкомпонентные газожидкостные форсунки, отличающаяся тем, что часть форсунок выступает за огневое днище, образуя радиальные перегородки, и содержит внутреннюю и наружную втулки, установленные коаксиально и соединенные между собой с помощью ребер, расположенных на наружной поверхности внутренней втулки и между которыми находятся пазы подвода жидкого компонента топлива, при этом в половине пазов, расположенных в выходной части внутренней втулки, выполнены радиальные отверстия, соединенные с каналом подачи газообразного компонента топлива, причем в районе отверстий пазы со стороны подачи жидкого компонента топлива перекрыты перемычками, а в выходной части внутренней втулки и перед перемычками выполнены кольцевые канавки, соединяющие между собой пазы. Изобретение обеспечивает увеличение удельного импульса тяги двигателя за счет повышения качества смесеобразования. 7 ил.

Наверх