Процессы в камерах сгорания ГТД Лефевр А. (1014188), страница 93
Текст из файла (страница 93)
На основных режимах работы дежурное топливо поступает в камеру вместе с топливом из пневматической форсунки. Это обеспечивает легкий запуск, удовлетворительную эффективность горения и широкие пределы его устойчивости при малом расходе топлива без недостатков механических систем распыливания при большом расходе топлива (соответствующем высокому давлению воздуха) — сильного излучения пламени, большой дымности выхлопных газов и чувствительности поля температуры газа в выходном сечении камеры сгорания к изменению расхода топлива.
Конструкция комбинированной форсунки показана на рис. 10.61. Сравнение различных типов форсунок представлено в табл. 10.8. Глава 40 470 о о О. о х о с ах б' 2 о б о а х о о а х а о а О сь О О О. об Х О сб б 3 о о о О о о в о о о б о о о о о 2 х о '3 'б ао сб а о 33 о б б Сб х а о х 2 а а х а а ьо- ххх о о о хо х х о о ~ х 33 о х О. о .а а х с" о о 2 о о ах о о х а о о ,о О. хо 3 аа о с" х о хахо б х о,о х о о х ь.о2 а х обв -О о" 'х хо ,б О 3 3 х 2 х х х а о о о а 3 сб о а о о ь,о О о а х со а"" х а х о б о О.
хО а о хх а ьх~ о х б сбхс О о 3 о х 2 х х ч а О с а о б о 3 * о х о „ ао х о ох Х Б х 33 3 а О х х а х 3 ,б х о б 'о - о а о, х с. х О а х М о о а о й о х о х о О о х х а х О 'Г бсс .О.х с 2х О о о 2 а х аО сб 2 о 2х Е а -б 33 до о х е О О. а 2 л О о о хо ах О о х 3 2 о, аох хбла о 3 Сс о о д о х Йхй О, оо хна ххх б х х о о о 2! а б о х Хо 2 2 а 3 х о о Сс а х с а о х хо а а о о а х О О х о х 2 а сб б' .б х о о о х х х с оо 3 х о о а х х х а а х а .о К Сс 3Ю х о а О Х 3 о х х о Сб с о 33 о б а о о Б ,о о ох х о х ох х О ас о Ха о\ о " О' 2' 2 О о О. о о Б .о ОЬ ОО о х б о а с с„х х о „с о хо о 3 сб од 3 о о х о о х с Х а сб х О ХО о а 3" о 3 3 Я хо х о о бс о = о' о х2 Сб б о ох хао, ахо Х 33 о х хох о 3' бс с: а о б б х о о а х о с б' а ах ба а 3 сб сб 2 ххоа ооха Хаоо ООХ о О О х Сс х х охоа о б' х 33'х о а о Моха хах бс 2 о 3 б О а Ю о о о х 2 а а х а о б х о ь «3 О со а х о 3 б сб о х О хо ох О.
о 2 сб х 33 о о х о о 2 б х а сО х о а хх о "а х х хо О О„ о~ х а ,3 О. о а хо а 2 33" а х о о ЯЯ а х о х х о ох х о х о Йх 3 О, о а о с ох Х О. Подача топлйва 471 о И О хйх ао» а о ыо Ф 2 н 2 дй и и сс Ф с й с О ( О. СС оай айх с с Ф и Ф о и р. о Ф о о 2 н й й' а й й а 2 х Ф» ой \ 'Х' Ф Ф й и Ф и «й 0 й .О а о й х о д «ой Фио а х дф »О н и й 2 на хай хиодоо йыийн архар Фхайй анаОФ ааддх дЛ'й ы «с с о и йй'Ф « 2 но ч и ди и ФО н Ос й Р~'О й с и .О, О О ФФ н О ох" сс Х и д сс 'йн оаа 2хйййй О О.
й С" сс й а„ар о Ф 2 й 2 о о СО о д о й 2 с и о О' й нхо х х дах да сс О«с. хйх нхй с Она айх а хо О О„ о й н а с й с х 2 й ао н СО й О. н х х й х х сс Ф й о »» Ф с Ф й о о * о й о о Б и с х с Ф с й йо о «с ай» «с р о о но и й аоа й$".'2,' о и « а й ай до С- О. и н й Ф о х хо .О с о о о и с й ой од о Х ср а ах о иай 22; д 2 с а и а о ха йх а о" аох" ахом ~айй о а и с- Ф М Р и « О. с с оо с" ОЫ дх й О Фри 2 хай рад и р, с. 2 2 а сс и «С Р Ф е Я й а с н ~О М о „ ой с« о .О х ч о о О .« й О с — и н о о= 1 2 о х » О й х 2 ха 2 йй = О Ба а и й о О.
Ф а а а Х и и и й «й р й чно охи о с й о с а Бй ,О н Ф О. но йн » с о с х й х «с Фо хо 2 р о о о д"й ,О с « о 2 о с а и о й с- а на оа О. х ХХ 5 Я ~2 с й о О й СО о О. « й и ад и с с с с й2Ч о « 2 О и о й с ох о а р ох О Х ы « с о х и с О. о и й и Ф х с' Ф а Ф д 2 и 2 о да й о о с' с, с И й О и ° с о х о о р о й О с о Ф й а с ах но а \ дх ой и о ."с а Ъ й О х с а «с ха й о с й о с „, и с о о о й « о СО а а « .О а о "а О.
х о Ф н р Ф о ы а с о и ой а й и а о й О' х с" 2 « й "д 1 с й 2 .О сс с« "хйи Д хо с«а Ф й 22оо ,. рс-р. »и а й нйай аао а х х дй йаан 2 Х Д~ н и с 2 о"'О ы х Ои 2 но 2 и а О,Ф д о 2 ха -о и, о О. » х н с Хйн О х о О й а а а х «сй- Ф о о о 2 и Ф р. о дх О с« ой ха и й со 472 Гпввв 10 х х 2 ыох- 2 о ф х ФЗФФ .О фео Х а Ф о.
22 ХХ д22 БЗЗФ» ь,и е и х~оаае Ф х Ф»,а о а хо ф Я х .О а еФ е е '„а Фх х х о.е а еах 2» » ф Ф х ф О 2 2 и » х О х 2 в 22 е х Й 3 З о О И еи ФФЗО ы 2 хо х аф хх оа х (Однао О РХ, Ох бо ФР 'хо2. о а Х Х ф Х ох х аьаохх ооаа хх» ахх ФХХО. Фххоьыоф и аех ф »е 2»ХОХ Зхд иоеххи о Хиа» Еихе2Х»ХХ х о ох»о»ОФ2 ЕФХОХФФХОРФО а », и а х ы а д ы х '2 о Ф е 2О 2 ~охб. ф '2-х о. а а О. о Е о х ь. Хо е 'еаф» ех»ф иха » х О»- ЫЗ: х:ОР.Р а ~ х и Ф 2 х Р З о о О.
2 Ф 'б х О. х 2 о Ф х б д З,б хо ф е х о 2 Ф О.х О О,О о 2- аа Ф е х ах о оа »х а ыоха о З.' Ф Ф х х х о е аа о и О. ох У 22 о х х Я й ,О 2Р 22 о а » и 2 х ФФО и ЙЕО 3 е о „хех ."О 2 22 ххах хехд аале а Фаео фб х Збб и Р х аи 1 о 2 х ое ф О и 2 х ,Р 22 х е х»З б З 22 ~о а х Зхх Заа а" о »а З О«О Махе охх еехх ыхьи О.Р ах е»» з -ы о и аа ыо о оха йо о о и хио Ф х о х х Г 22, О х о ОО. Зохо О„ОФ д ЬООХ »„О ОРР 2'" Ь О Х оа о,о ° .~-'2. Э 22 2 З Фе аф 2 2 е охи ж 2О 2 о о е 2 ох хе е и З Ф О.
х О*О е е о» 2 ,О Ф 22 О\ О ехф фа о х ( Ф б х ,О е х Ф Ф х», а и оа Ф о й Ф а Ф" 2 О 2 »5 2О й е О х о 22 »и 2 Ыео аа аа ФХФ Ф» ха о Фых 2 Р' х Х - йоаа б'аф „е Ф о ОО Фо о оо 22 о 3 Ф ф 22 22. б и„' ,Р фах а \2 Х 2» Е О Ыа » 2 22 2о'о а е ф О » о а х Ф и е а» б 2 ф Ф о ,О а х о х а е о е 22 а а ох а 2- а Ы е » о о е х» а Ф Ф х аа хх еИЗ» хио ахх о ахх 2 2 2 ехоа аи Фа и о хха е З,О 2- о.
а е 2- 3 Ы ах о е и О.Х Х Х 2б б Х О. 2- Ые З ФОФ х а "х о 2 О РО Ф ФЗ и а о и о Ф З», а х и о х х о о д а х о оох О а еЗ 2 х е озх б 2Р х М х ох ф о о ь. Ф и х », 22 2О О е б З х 22 е З хе а е о х ОФЗ хоф х ха х ех Д» ох ах фа хио х х е ФЗ Оооо х 2-»,2 473 Подача топлива ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В настоящее время установлено, что процессы подачи и подготовки топлива имеют первостепенное значение для горения и являются важной частью организации рабочего процесса в камерах сгорания. При этом можно отметить следующие тенденции.
В отношении промышленных установок появляются требования к использованию многих типов топлив, иногда с подачей воды, что связано с существенным усложнением конструкции форсунки. Ко всем двигателям предъявляется требование низких уровней выбросов ХО, и дыма, что может быть обеспечено путем полного испарения топлива и его перемешивания с воздухом до начала процесса горения. При этом возникнут трудности с устойчивостью горения, для преодоления которых, возможно, понадобятся системы регулирования расхода воздуха и (или) распределения подачи топлива. Потребуется разработка методов хорошего распыливания альтернативных топлив, которые предполагается применять в газотурбинных двигателях, с целью достижения удовлетворительных характеристик по запуску, полноте сгорания и выбросу вредных веществ.
Повышенное содержание ароматических соединений в этих топливах значительно осложняет проблемы, связанные с нагревом топлива и засорением топливных каналов смолами. Поэтому топливная форсунка не только сохранит свое первостепенное значение как элемент камеры сгорания, но и потребуются дополнительные исследования и разработки форсунок новых конструкций. ОБОЗНАЧЕНИЯ Ао — площадь входных каналов в камере закручивания; Ср — коэффициент расхода отверстия; Р— диаметр капли; Р, — средний гидравлический диаметр воздушного канала форсунки в выходном сечении; Ро — диаметр кромки поверхности для предварительного образования пленки жидкости; Р, — диаметр камеры закручивания; т1а — диаметр отверстия для подачи топлива, начальный диаметр струи; РУ, — параметр объемного расхода форсунки, л (кПа)-в'/ч; г"У, — параметр массового расхода форсунки, кг (кПа)-а'/ч; 1.
— диаметр сечения пленки жидкости, формула (10.44); 1., — характерный размер форсунки; Е, — длина камеры закручивания; 1 — длина выходного отверстия; Глава 1О .0„— средний медианный диаметр; Оаа — средний заутеровский диаметр капли; лт — массовый расход; Ф вЂ” частота вращения, об/мин; п — число капель; Р— давление; Я вЂ” объемный расход, л/с; д — параметр распределения капель по размерам; Я вЂ” отношение параметров расхода основного и дежурного топлив; Ке — число Рейнольдса; 5 — дальнобойность струи аэрозоля; Т вЂ” температура; У вЂ” скорость; о — доля общего объема' жидкости, содержащейся в каплях диаметром менее х; %е — число Вебера; х, у — параметры распределения капель по размерам; ха — минимальный размер капли; хм — максимальный размер капли; 2 — число 2 = ~ЛЧе/Ке; 6 — стандартное отклонение; Х вЂ” длина волны; ц — коэффициент динамическон вязкости; т — коэффициент кинематической вязкости; р — плотность; о — коэффициент поверхностного натяжения; ф — угол конуса распыла.