Forbrændingskammeret

Forbrændingskammer - et volumen dannet af en kombination af dele af en motor eller ovn (i sidstnævnte tilfælde kaldes forbrændingskammeret en ovn ), hvori en brændbar blanding eller fast brændsel brændes. Udformningen af forbrændingskammeret bestemmes af driftsbetingelserne og formålet med mekanismen eller ovnen som helhed; som regel anvendes varmebestandige materialer .

Forbrændingskammeret er en enhed designet til at organisere forbrændingsprocessen af brændstofsamlinger.

TRD forbrændingskamre

Typisk layout

Varm gas optager et meget større volumen end den brændbare blanding, der kommer ind i motorens indløb . Dette skaber yderligere tryk , som kan flytte stemplet eller rotere turbinen . Energi bruges også til at skabe yderligere tryk, når gassen kommer ud af dysen .

Støkiometrisk kammer

Efterbrænder

For at øge fremdriften i en turbojetmotor kan en anden placeres bag turbinen, den såkaldte. efterbrænder, hvori gassen kan opvarmes til samme temperatur som i en ramjetmotor. Efterbrænderen er et cylindrisk rør med en dyse med justerbar sektion ved udløbet.

Krav til gasturbinemotorens forbrændingskammer

Forbrændingskammeret er et af de mest komplekse elementer i motordesignet. I øjeblikket skal den opfylde følgende ti krav:

Den høje værdi af fuldstændighedskoefficienten for forbrændingen η, svarende til forholdet mellem den energi, der frigives under forbrændingen af 1 kg brændstof til brændstoffets brændværdi . Typiske værdier for η er 0,98..0.99.
Lille tab af totalt tryk , da dette fører til et fald i tryk. Typiske δ-værdier: 3% (modstrømskamre), 6% (medstrøm), 8% (bypass-motorer). $\delta ={\frac {p_{1}^{*}-p_{2}^{*}}{p_{1}^{*}}}\cdot 100\%$
Små dimensioner af kameraet for at lette vægten. Længden af kammeret er normalt 2-3 gange større end højden.
Sikring af en bred vifte af ændringer i parametre (luftforbrug, brændstof) - giver mulighed for at arbejde i forskellige tilstande: , hvor L 0 er den støkiometriske koefficient (mængden af luft, der kræves for at forbrænde 1 kg brændstof, antages at være ≈0,1488 ). $2\leq \alpha ={\frac {G_{luft}}{L_{0}G_{brændstof}}}\leq 50$
Sikring af et givet diagram over temperaturfordeling i kammerets udløbssektion med en minimal uensartethed af denne temperatur i omkredsretningen (med en stor grad af uensartethed kan dyseapparatet brænde ud).
Pålidelig kameraopsendelse ved temperaturer ned til −60 °С, inklusive flyveopsendelse i en højde på 7 km.
Lav opacitet af udstødningsgasser (for visuel stealth).
Koncentrationen af giftige stoffer i udstødningsgasserne ved dyseudgangen må ikke overstige ICAO -standarderne - et vigtigere krav. De væsentligste koncentrationer af stoffer er CO , C n H m , NO x .
Manglende vibrationsforbrænding ( selvsvingninger ).
En vis levetid (mindst 4.000 timer før reparation, 20.000 timer i alt er ca. 2 år).

ICE forbrændingskamre

Under en kort motorcyklus skal der ikke kun forekomme forbrænding, men også den foreløbige forberedelse af en brændbar blanding (med undtagelse af forældede karburatormotorer). Derfor bør formen på forbrændingskammeret, placeringen af dysen og ventiler/vinduer sikre både tilberedning af blandingen og dens forbrænding med minimalt varmetab til væggene. Derudover er det vigtigt at overholde miljøreglerne.

I gnistmotorer kan forbrændingskammeret være hofteformet, halvkugleformet, linseformet, kileformet og mere sjældne typer. Flammefrontens bevægelse skal give nogenlunde samme forbrændingshastighed, så motoren ikke arbejder "hårdt". Af grunde til slagmodstand skal flammevejen være så kort som muligt, og den sidste del af blandingen bør ikke være placeret i området af udstødningsventilerne. I systemer med ladningsstratificering opnås en forøgelse af detonationsmodstanden ved udtømning af den sidste brændende del af blandingen Kammeret skal være kompakt for at reducere varmeoverførslen til væggene. Brændstofforsyning - gennem karburatoren, ind i manifolden, direkte indsprøjtning i cylinderen.

I motorer med kompressionstænding er formen af kamrene mere forskelligartet, bestemt af den valgte metode til blandingsdannelse (brændstoffordampning). Dette kan være et hvirvelkammer eller forkammer i blokkens hoved eller et kammer i stemplet. Blanding - film, volumen-film, volumetrisk. Injektionsmetoden er kun direkte. For nylig har det effektive common rail-system forbedret ydeevnen af motorer med positiv forskydning betydeligt, således at mangfoldigheden af kamre er blevet reduceret.

Se også

Raketmotor , forbrændingsmotor

Litteratur

Mikhailov A.I. og andre. Arbejdsproces og beregning af forbrændingskamre i gasturbinemotorer: Proceedings of the Moscow Order of Lenin Aviation Institute opkaldt efter Sergo Ordzhonikidze, udgave 106. - M . : Forsvarsindustriens statsforlag, 1959.