燃气发生器

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燃气发生器的工作特点及结构介绍

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燃气发生器的工作特点及结构介绍

发布日期:2021-12-27 作者: 点击:

燃气发生器是产生具有yi定压力及温度的燃烧气体作为涡轮的工质的装罝。一般由压气机、燃料泵及燃烧室等部件及其附属系统组成。

燃气发生器只提供燃烧气体,并不对外直接做功。在某种意义上讲,火箭发动机及喷气发动机也是一种燃气发生器,它们产生的高温燃气通过尾喷管,变成高速气流喷射出去, 推动火箭或飞机前进。自由活塞式内燃 机的自由活塞部分也是一种燃气发生器。

燃气发生器

工作特点

(1)燃气温度低。一般为650〜900°C,主要取决于涡轮叶片材料的许用温度。

(2)余氧系数偏离化学当量的余氧系数。通常采用富燃的低余氧系数,优点是燃气与室壁的相容性好;燃气产物的分子量低,做功能力较大。四氧化二氮/偏二甲肼等自燃推进剂的燃气发生器,余氧系数为0.05〜0.08,质量流量密度为20〜80g/(cm2·s)。发生器的流量占发动机总流量的2%〜3%。

(3)集中燃烧。富燃的发生器,其氧化剂喷嘴排列在喷注面的中心区,与相邻的燃料喷嘴组成较高的余氧系数。边区只有燃料喷嘴。保证可靠的点火,稳定燃烧,防止出现低频不稳定燃烧。 

(4)停留时间长。一般为5〜12ms,以保证出口温度均匀,避免燃气局部温度升高,烧蚀涡轮叶片。自燃推进剂的停留时间选择小些,而液氧/煤油非自燃推进剂的停留时间选择大些。

结构:

1、喷注器

燃气发生器的喷注器有直流式和离心式两种。离心式喷注器中有单组元和双组元离心式喷嘴,采用蜂窝式和同心圆式排列形式。见图3。

直流式喷注器,一般采用二股互击式(o-f)或三股互击式(f-o一f)两种喷注单元。边区采用直流式燃料喷嘴。 

2、燃烧室

燃气发生器的燃烧室是冷却式的,采用zai生冷却或辐射冷却。zai生冷却的燃烧室,有波纹板结构的,铣槽结构的和压坑点焊结构的。zai生冷却可以减少散热损失,降低室壁的温度,提高承载能力,减轻质量。

辐射冷却的燃烧室,结构简单,加工方便,材料采用高温合金或不锈钢。

根据燃气的停留时间,确定燃烧室的容积,求出它的直径和长度。

3、喷管

燃气发生器的喷管只由收敛段组成。因为喉部出口与涡轮喷嘴相连。收敛段采用单壁的锥形壳体。


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