Двухкомпонентная форсунка
< 1981?57
Сеез Советсиик
Социалистические
° еслублми
ОП ИСАНИЕ
ИЗЬБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное а àâò. саид-ву )й 560105 (22)Заявлено 11.06.81 (21) 3304043/24-06 (53)M. Кл. с присоединением заявки М—
Ф 23 0 11/12
РвуАаустекииьй кеиитет. CCCP ао делал иэабуетеиий и еткрмтий (23) Приоритет(53) УДК662.951. ,2 (088.8) Опубликовано 15.12. 82..Бюллетень № 46
Дата опубликования описания 15.12.82 М "; с"
1 (72) Авторы изобретения В. П. Буков и В. Л. Хитрик (7 I ) заявители (54) ДБУХКОМПОНЕНТНАЯ ФОРСУНКА
Изобретение относится к горелочным, устройствам и может быть использовано в камерах сгорания энергетических устано вок.
Известны форсунки, содержашие расположенную в центре корпуса вихревую камеру с соплом иа выходе и размешенное концентрично последнему кольцевое шелевидное сопло (1) . о
Однако в таких форсунках не обеспечивается достаточное эффективное распыливание и смешение компонентов топлива.
По основному авт. св. М 560105
15 известна двухкомпонентная форсунка, содержашая расположенную в центре корпуса вихревую камеру с соплом на. выходе и размешенное концентрично с последним кольцевое шелевидное сопло. По периферии шелевидного сопла равномерно по окружности выполнены отверстия с осью, параллельной оси центрального сопВ ла, а ось канала кольцевого сопла расположена под острым углом к оси фор- сунки 2 .
Для данной форсунки характерно недостаточно интенсивное перемешивание компонентов горении из-за сильного вли яния избыточного компонента топлива, вытекаюшего из кольцевого шелевидного сопла.
Целью изобретения является улучшение качества распыливания и смешения компонентов горения.
Указанная цель достигается тем, что отверстия,- параллельные оси центрального сопла, снабжены сопловь|ми насадками с каналами переменного профиля, образован» ного плавно сопряженными, последовательно расположенными соответственно диффузорным, конфузорным и диффузорным участками, проходное сечение первого из которых равно сечению отверстия, а длина насадка, минимальный диаметр пер вого диффузорного участка, а также максимальный и минимальный диаметры кон-, 3 фузорного участка соответственно удов летворяют следуюшим соотношениям
>,<>о» 4 Эо ц,Ч 5O - Э „» 0030 >
И
Э и,си -2ЗО -Ъ ines 1 где (, - длина .насадка; р - минимальный диаметр первого диффуэорного участка; р - максимальный диаметр конфу- 1а моу зоркого участха;
) ) . - минимальный диаметр конфузорного участка. и11и
На чертеже изображена предлагаемая двухкомпонентная форсунка, общий вид. 1З
Форсунка содержит корпус 1, в иентральной части которого расположена вихревая камера 2 с соплом 3 на выходе и размещенное концентрично с последним кольцевое щелевидное сопло 4. По пери- рй ферии щелевидного сопле 4 равномерно
r1o окружности выполнены отверстия 5 с осью, параллельной оси центрального сопла 3> а ось канала кольцевого сопла
4 размещена под острым углом к оси 23 форсунки. Отверстия 5, параллельные оси центрального сопла 3, снабжены сопловыми насадками 6 с каналами переменного профиля, образованного плавно сопряженными, последовательно расположенными и соответственно диффуэорным 7, конфузорным 8 и диффузорным 9 участками, проходное сечение первого из которых равно сечению отверстия 5, а длина насадка 6, минимальный диаметр первого диффузорного участка 7, а также максимальный и минимальный диаметры конфузорного
8 участка соответственно удовлетворяют следующим соотношением эффективно распыливается, перемешива= ется и образует соотношение хомпонентов, близкое к стехиометрическому.
Другой, вытекающий через сопловые насадки 6, обеспечивает балластировку продуктов сгорания. Сопловые насадхи 6 с каналами переменного профиля, образо ванного плавно сопряженными, последовательно расположенными соответственно диффузорным 7, конфузорным 8 и диффузорным 9 участками, проходное сечение
1 первого из которых равно сечению отверстия 5, обеспечивают неустойчивое движение струй при выходе из насадков. Неустойчивое движение в свою очередь приводит к интенсивному дроблению струй на капли и, следовательно, улучшает качество, распыливание и смешение избыточного компонента топлива с продуктами сгорания, полученными при горении топлива при их соотношении, близком к стехиометрическому. Выполнение выходного участка 9 насадка 6 диффузорным обес» печивает широкий факел распыла избы-. точного компонента топлива, что приво« дит к интенсивному взаимодействию его с продуктами сгорания. Выбранные соотношения размеров длины насадка минимального диаметра первого диффузорно го участка 7, -максимального и минимального диаметра конфузорного участка 8 обеспечивает безотрывное течение жидко-го компонента в насадке 6 и наибольшую неустойчивость струи, вытекающей из насадка.
Предлагаемое конструктивное решение двухкомпонентной форсунхи обеспечивает надежное воспламенение и устойчивое протекание рабочего процесса в энергетических установках. где, - длина насадка; ) - минимальный диаметр первого
О диффузорного участка;
Э,„ „ - максимальный диаметр конфузорного участка; — минимальный диаметр конфуэорного участха. .50
При работе форсунки один из компонентов топлива поступает в вихревую камеру 2 и в виде закрученного конического факела истекает из сопла 3. Другой компонент топлива разделяется на два пото- Я ка. Один из них, вытекающий через кольцевое сопло 4, соударяясь с центральным коническим факелом компонента топлива, Формула изобретения
Двуххомпонентная форсунка по авт.
-„в. No 560105, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью улучшения качества распыливания и смешения компонентов горения, отверстия, параллельные оси центрального сопла, снабжены сопловыми насадками с каналами переменного профиля, образованного плавно сопряженными, последовательно расположенными соответственно диффузорным, конфузорным и диффузорным участками, проходное сечение первого иэ которых равно сечению отверстия, а длина насадка, минимальный диаметр первого диффуэорного участка, а также максимальный и минимальный
5 . 081757 диаметры конфузорного участка соответ ственно удовлетворяют следуюшим соот:ношеяиям
3,1Ъ -4 . 46Юо >>
К о я и1п - Ю & Ъ |м< о- юйи < >
Составитель В. Курбатова
Техред М.Тепер
Корректор М, Шароши
Редактор N. Келемеш
Заказ 9684/56 Тираж 598
ВНИИПИ Государственного комитета СССР
IIo делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4. Ь - длина насадка; ) - минимальный диаметр пер- 1® ,о вого диффузорного участка:
Ъ „„: максимальный диаметр
Ьс к коифузорного участка;
В и,щ минимальный диаметр конфузорного участка.
Источники янфор цщин, принятые во вниманю при экспертизе
1. Добровопьскнй М. B. Жядкостные, ракетные двигатели. М., Машинострое ние, 1968 с. 396.
2. Авторское свидетельство СССР
М 560105, кл. F233 11/12, 1975.
