Тема Камеры сгорания ГТД 1 Требования предъявляемые к

Тема: Камеры сгорания ГТД 1. Требования, предъявляемые к камерам сгорания 2. Процессы, протекающие в камере сгорания 3. Классификация камер сгорания 4. Конструктивные схемы камер сгорания 5. Конструкция основных элементов камер сгорания Корпуса КС Диффузоры КС Жаровые трубы Охлаждение ЖТ Фронтовые устройства ЖТ Крепление ЖТ Устройства подвода топлива Системы воспламение 6. Материалы основных элементов камер сгорания

Требования, предъявляемые к камерам сгорания требования экономичности: • Высокая полнота сгорания топлива на всех режимах работы • Минимальные потери полного давления • Минимальные габариты и масса требования надежности: • Широкие пределы устойчивого горения • Надежный розжиг топлива в земных и высотных условиях • Отсутствие пульсаций давления, (вибрационного горения) • Заданное распределение температур по радиусу на выходе из КС • Минимальная окружная неравномерность поля температур на выходе из КС производственные требования: • Отсутствие нагара на элементах конструкции КС • Технологичность изготовления и эксплуатации • Контролепригодность • Рементопригодность экологические требования: • Низкий уровень выбросов CO и NOx (по нормам ИКАО) теплонапряженность Максимальная избыточная температура

Процессы, протекающие в камере сгорания 1 2 3 зона обратных токов первичный воздух 1 - зона подготовки ТВС 2 - зона горения 3 - зона смешения вторичный воздух газосборн ик коэффициент избытка воздуха

Классификация камер сгорания По направлению газового потока прямоточные противоточные трубчатые По конструктивной схеме кольцевые трубчатокольцевые По числу зон горения однозонные двухзонные По способу подачи топлива высокого давления низкого давления

Классификация К прямоточная КС Противоточная КС

Конструктивные схемы камер сго Основные элементы камер сгорания наружный кожух КС диффузо р фронтов ое устройст во газосборник внутренний кожух КС Жаровая труба

Конструктивные схемы камер сго Основные типы камер сгорания трубчатая Простота доводки Ремонтная технологичность Неравномерность на выходе Масса, габариты Высокие гидр. потери кольцевая Мин. размеры Равномерность на выходе Мин. потери Низкая жесткость Трубчато-кольцевая Простота доводки Неравномерность на выходе Масса, габариты Высокие гидр. потери

Конструктивные схемы камер сго Трубчатая камера сгорания Фронтовое диффузор устройство жаровая труба кожух форсунка газосборник

Конструктивные схемы камер сго Трубчатая камера сгорания

Конструктивные схемы камер сго Кольцевая камера сгорания 1 2 8 7 6 5 4 3

Конструктивные схемы камер сго Трубчато-кольцевая камера сгорания

Конструктивные схемы камер сго Комбинированная камера сгорания

Конструктивные схемы камер сго Двухзонная камера сгорания основная зона горения дежурная зона горения Зона смешения • Широкий диапазон устойчивой работы • Высокая полнота сгорания • Низкая эмиссия вр. веществ • Малая длина • Сложность конструкции Низкий расход охл. воздуха и топливной аппаратуры

Конструкия основных элементов КС Корпус камеры сгорания ПС-90 А внутренний Нагрузки: Внешнее давление Осевая сила Крутящий момент наружный Нагрузки: Внутреннее давление Осевая сила Крутящий момент

Конструкция основных элементов Диффузоры камер сгорания: с изоградиентным изменением площади с разделителем потока (кольцевые КС) с внезапным расширением потока

Конструкция основных элементов Жаровые трубы Кольцевая КС Трубчато-кольцевая КС Двухзонная КС

Конструкция основных элементов Охлаждение жаровых труб: Поле температур

Конструкция основных элементов Охлаждение жаровых труб а) б) в) г) а), б), в) – варианты конвективно-пленочного охлаждения, г) – транспирационное охлаждение.

Конструкция основных элементов Способы подвода воздуха а) – механически обработанные отверстия б) –отбортованные отверстия; в) – отверстия с воздухозаборник г) – смесительный патрубок. Температурные напряжения вблизи отверстия

Конструкция основных элементов Фронтовые устройства камер сгорания с лопаточным завихрителем с щелевой головкой с конусным стабилизатором

Конструкция основных элементов Крепление жаровых труб с осевой фиксацией в передне с отдельным газосборнико с совмещенным газосборником

Конструкция основных элементов Крепление жаровых труб с осевой фиксацией в задней

Конструкция основных элементов Устройства подвода топлива одноконтурная пневматическая Низкий напор топлива Выше ресурс топл. насосов Лучше смешение Меньше выбросы вр. вещест центробежная, двухконтурная, двухсопловая

Конструкция основных элементов Требования системы зажигания Надежность розжига на земле и на высоте Высокие термо - и вибростойкость Взрывобезопасность Высокий ресурс элементов Минимальные вес и габариты; Минимальные эксплуатационные затраты. 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 Свеча зажигания Воспламенитель

Материалы камер сгорания Требования Жаропрочность Жаростойкость Сопротивление усталости и росту трещин устойчивость к газовой коррозии Теплопроводность Износостойкость Технологические свойства (способность к пластической деформации, свариваемость). жаровые трубы корпуса • нерж. сталь (12 Х 18 Н 10 Т) до 800 С; • жаропрочные легированные • жаростойкие сплавы стали (13 Х 11 Н 2 В 2 МФ) до 600 С; на никелевой основе (ЭИ 435) до • жаропрочные сплавы 1100 С на никелевой основе (до 650 С) Покрытия • Эмали • Керамические теплозащитные покрытия