Förbränningskammaren

Förbränningskammare  - en volym som bildas av en kombination av delar av en motor eller ugn (i det senare fallet kallas förbränningskammaren en ugn ) i vilken en brännbar blandning eller fast bränsle förbränns. Utformningen av förbränningskammaren bestäms av driftsförhållandena och syftet med mekanismen eller ugnen som helhet; som regel används värmebeständiga material .

Förbränningskammaren är en anordning utformad för att organisera förbränningsprocessen för bränslepatroner.

TRD förbränningskammare

Typisk layout

Het gas upptar en mycket större volym än den brännbara blandningen som kommer in i motorns inlopp . Detta skapar ytterligare tryck som kan flytta kolven eller rotera turbinen . Energi används också för att skapa ytterligare dragkraft när gasen lämnar munstycket .

Stökiometrisk kammare

Afterburner

För att öka dragkraften i en turbojetmotor kan en andra placeras bakom turbinen, den så kallade. efterbrännare, i vilken gasen kan värmas till samma temperatur som i en ramjetmotor. Efterbrännaren är ett cylindriskt rör med ett munstycke med justerbar sektion vid utloppet.


Krav för gasturbinmotorns förbränningskammare

Förbränningskammaren är en av de mest komplexa delarna av motorkonstruktionen. För närvarande måste den uppfylla följande tio krav:

  1. Det höga värdet på förbränningens fullständighetskoefficient η, lika med förhållandet mellan energin som frigörs under förbränningen av 1 kg bränsle och bränslets värmevärde . Typiska värden för η är 0,98...0,99.
  2. Liten förlust av totalt tryck , eftersom detta leder till en minskning av dragkraften. Typiska δ-värden: 3 % (motströmskammare), 6 % (medström), 8 % (bypassmotorer).
  3. Små dimensioner på kameran för att lätta på vikten. Kammarens längd är vanligtvis 2-3 gånger större än höjden.
  4. Säkerställande av ett brett spektrum av förändringar i parametrar (luftförbrukning, bränsle) - ger möjlighet att arbeta i olika lägen: , där L 0  är den stökiometriska koefficienten (mängden luft som krävs för att bränna 1 kg bränsle antas vara ≈0,1488 ).
  5. Säkerställande av ett givet diagram över temperaturfördelningen i utloppssektionen av kammaren med en minimal ojämnhet av denna temperatur i omkretsriktningen (med en stor grad av ojämnhet kan munstycksapparaten brinna ut).
  6. Pålitlig kamerauppskjutning vid temperaturer ner till −60 °С, inklusive flyguppskjutning på en höjd av 7 km.
  7. Låg opacitet för avgaser (för visuell smyg).
  8. Koncentrationen av giftiga ämnen i avgaserna vid munstycksutgången får inte överstiga ICAO- standarder  - ett viktigare krav. De mest signifikanta koncentrationerna av ämnen är CO , C n H m , NO x .
  9. Brist på vibrationsförbränning ( självsvängningar ).
  10. En viss livslängd (minst 4 000 timmar före reparation, 20 000 timmar totalt är ca 2 år).

ICE förbränningskammare

Under en kort motorcykel bör inte bara förbränning ske, utan också den preliminära beredningen av en brännbar blandning (med undantag för föråldrade förgasarmotorer). Därför bör formen på förbränningskammaren, placeringen av munstycket och ventiler / fönster säkerställa både beredningen av blandningen och dess förbränning med minimal värmeförlust till väggarna. Dessutom är det viktigt att följa miljöbestämmelserna.

I gnistmotorer kan förbränningskammaren vara höftformad, halvsfärisk, linsformad, kilformad och mer sällsynt. Flamfrontens rörelse måste ge ungefär samma förbränningshastighet så att motorn inte fungerar "hårt". Av skäl för slagmotstånd bör flamvägen vara så kort som möjligt, och den sista delen av blandningen bör inte placeras i området för avgasventilerna. I system med laddningsskiktning uppnås en ökning av detonationsmotståndet genom utarmning av den sista brinnande delen av blandningen.Kammaren måste vara kompakt för att minska värmeöverföringen till väggarna. Bränsletillförsel - genom förgasaren, in i grenröret, direkt insprutning i cylindern.

I motorer med kompressionständning är formen på kamrarna mer varierad, bestäms av den valda metoden för blandningsbildning (bränsleavdunstning). Detta kan vara en virvelkammare eller förkammare i blockets huvud, eller en kammare i kolven. Blandning - film, volym-film, volymetrisk. Injektionsmetoden är endast direkt. Nyligen har det effektiva common rail-systemet avsevärt förbättrat prestandan hos motorer med positiv deplacement, så att variationen av kammare har minskat.

Se även

Raketmotor , förbränningsmotor

Litteratur

Mikhailov A.I. och andra. Arbetsprocess och beräkning av förbränningskammare i gasturbinmotorer: Proceedings of the Moscow Order of Lenin Aviation Institute uppkallad efter Sergo Ordzhonikidze, nummer 106. - M . : Försvarsindustrins statliga förlag, 1959.