În duze, combustibilul sub presiune este alimentat prin canale tangențiale în camera de înșurubare, de unde curge sub forma unui văl conic care se descompune rapid în picături. Cu toate acestea, injectoarele cu o singură treaptă oferă o combustie stabilă numai într-un interval îngust de consum de combustibil. În plus, atunci când motoarele cu astfel de duze funcționează la o altitudine mare de zbor, există adesea o scădere semnificativă a gradului de armonizare a combustibilului și o deteriorare a caracteristicilor de pornire. Pentru a elimina aceste dezavantaje, au fost propuse diferite tipuri de duze mai versatile, incluzând așa-numitul injector în două trepte, care a găsit o aplicație largă.
Calculul duzei un singur canal se realizează pe baza condiției de a asigura debitul de combustibil necesar prin VT dispozitiv frontal GT și calitatea pulverizării și amestecarea combustibilului cu aer. Atunci când un combustibil lichid utilizat în mod normal ca un atomizor centrifugal injector de combustibil cu o deschidere centrală (duză), al cărei calcul se bazează pe dependențe hidraulice.
8.7.1 Rata debitului de combustibil din duza se calculează cu formula:
8.7.2. Presiunea necesară a carburantului:
unde Wm este debitul; rm este densitatea combustibilului lichid.
În cazul în care presiunea de alimentare necesară este mai mare de 100 atm, este necesar să se mărească suprafața deschiderilor duzei duzei și invers pentru mic DPt <10атм.—уменьшить. С целью обеспечения многорежимности работы форсунок, их выполняют двухканальными.
Fiecare canal este conectat în funcție de modul de funcționare al motorului, în moduri mici un canal este conectat la regimul maxim de funcționare. ambele canale de injectoare. În cazul injectoarelor de aer-combustibil, în care energia fluxului de aer este utilizată pentru a pulveriza picături, este eliminată necesitatea utilizării injectoarelor cu două canale.
8.8. Calcularea caracteristicilor camerei de ardere
Caracteristicile principale ale camerelor de combustie cu turbină cu gaz sunt dependența completării arderii și a limitelor de ardere stabilă din modul de funcționare al camerei. În prezent, caracteristicile asociate cu emisia de componente toxice ale produselor de ardere devin relevante.
8.8.1.Harakteristikoy caracterul complet al arderii se numește ardere h dependență totală a raportului total de aer în exces, la o valori constante (P2. T2. W2), la intrarea în cameră.
O estimare aproximativă a caracterului complet al arderii este posibilă cu ajutorul parametrului de creștere kv:
8.8.2 Caracteristica insuficienței flăcării este dependența valorilor limită ale factorilor de exces de aer ca și amestecul "sărac" și "bogat" pe fluxul de aer din cameră. Generalizarea datelor experimentale pe baza teoriei stabilizării flăcării a permis obținerea unui criteriu de detașare a flăcării ksp. cu ajutorul căruia este posibil să se estimeze valorile asp pentru compoziția slabă a amestecului.
Limita arderii stabile în CS prin compoziția "slabă" a amestecului este determinată de criteriul cunoscut de insuficiență a flăcării ksp:
unde Gζzg = Fо.з.гG - debitul de aer prin zona de combustie, kg / s; - volumul zonei primare, responsabil pentru stabilizarea flăcării, m3 .Cu această ecuație sunt asr .. valoare care este valoarea maximă admisă pentru stabilizarea flăcării în zona de ardere, și anume necesitatea de a asigura starea asr> az.g pentru a asigura o ardere stabilă
8.8.3. Volumul stresului termic volumetric KS, J / h × m 3 Pa:
Pentru camerele moderne de combustie GTD: Qv = (1,2 ¸ 6,5) 10 6 J / h × m 3 Pa.
8.8.4. Emisiile de oxizi de azot NOx se determină din dependența semiempirică,% volum:
unde este timpul de reținere al amestecului în zona de combustie, с, эг.г = 0,3ак - coeficient de aer în exces în zona primară și, respectiv, comun pentru camera respectivă.
8.85. Emisiile de monoxid de carbon se determină prin formula empirică, volum,%:
unde f este fracțiunea aerului care participă la combustie; luăm f = 0,5; Gv.z.g. - aerul care trece prin zona de combustie; C. b. c - constante; luăm C = 20, b = 1,0,
8.9. Particularitățile calculului camerelor de ardere inelară
Calculul CS-ului inelar tubular are loc în aceeași ordine cu cele ale inelului, unele particularități apar în legătură cu faptul că se calculează un tub de flacără separat.
La început, este necesar să se determine numărul de tuburi de flacără:
nzh - numărul de tuburi de flacără, unde tzh - pasul locației tuburilor de flacără, este acceptat tzh = 1,1Nk; dsp - diametrul mediu al camerei (locația VT), este determinat în conformitate cu punctul 8.4.2; Hc ------- conform punctului 8.4.3
8.9.1. Suprafața totală a secțiunii mediane a tuburilor de flacără:
unde k opt = 0,8; Fm - determinată de punctul 7.4.4.
8.9.2. Diametrul tubului de flacără separat:
8.9.3. Lungimea tubului de flacără este determinată de condiția asigurării neuniformității cerute a câmpului de temperatură q:
unde q = 0,25 ¸ 0,3; A = 0,07 este coeficientul de proporționalitate.
8.9.4. Suprafața totală efectivă a deschiderilor din peretele tubului de flacără, m 2 este determinată din valorile fm pătrat secțiune mediană a corpului camerei și căderea de presiune relativă peste tubul de flacără DRzh /:
8.9.5. Zona dispozitivului frontal
8.9.6. Suprafața orificiilor de admisie a aerului secundar în zona de combustie:
8.9.7. Suprafața orificiilor de alimentare cu aer de răcire:
8.9.8. Suprafața găurilor din zona de amestecare:
Parametrii rămași sunt determinați în același mod ca și pentru camera de ardere inelară.
9.8.11. Diametrul necesar al găurilor radiale din zona de ardere, m:
unde este raportul dintre capul dinamic al jetului și debitul (20 ¸ 30);
Fо.з.г = Fо; - adâncimea relativă a penetrării jetului.
9.8.12. Diametrul real al găurilor din zona de combustie, m:
unde m = 0,7 - coeficientul de curgere în găurile pereților tubului de flacără. Se recomandă ca dо.з.г = 0,012 ¸ 0,016 m. În cazul în care diametrul găurilor este mai mare de 0,02 m, atunci acestea sunt realizate ovale sau dispuse în mai multe rânduri.
9.8.13. Numărul total de orificii pentru alimentarea jeturilor de aer radial în zona de combustie:
9.8.14. Pasul dintre găurile din diametrul interior și exterior, m:
9.8.15. Numărul de găuri în diametrul exterior al tubului de flacără:
9.8.16. Numărul de găuri din zona de amestecare este determinat prin specificarea diametrului găurii (putem lua d0.з.с = dо.з.г)
9.8.17. Numărul de găuri în diametrul exterior al zonei de amestecare este, de asemenea, determinat prin setarea pasului la:
9.8.18. Numărul de centuri de alimentare cu aer pentru răcirea pereților tubului de flacără se calculează din aria totală cunoscută a alimentării cu aer de răcire Fohl și dimensiunea fantelor.
Suprafața disponibilă a unei curele de alimentare cu aer de răcire pentru camera de ardere inelară, m 2 poate fi determinată:
.este necesar să eliminați Dzhvn
Cu o alimentare cu fantă de aer de răcire, hs este înălțimea spațiului, de obicei variază în intervalul 0,001 ¸ 0.002 m. Numărul de centuri de răcire a tubului de flacără, m 2:
8.9.19 O evaluare aproximativă a caracterului complet al arderii este posibilă cu ajutorul parametrului de creștere kv:
9.8.20. Limita arderii stabile în CS prin compoziția "slabă" a amestecului este determinată de criteriul cunoscut de insuficiență a flăcării ksp:
unde Gζzg = Fо.з.гG - debitul de aer prin zona de combustie, kg / s; - volumul zonei primare responsabile pentru stabilizarea flacării, m 3.
Prin valoarea acr se determină valoarea limită a coeficientului de aer în exces în zona primară, ceea ce asigură o combustie stabilă.
9.8.21. Volumul stresului termic volumetric KS, J / h × m 3 Pa:
Pentru camerele moderne de combustie GTD: Qv = (1,2 ¸ 6,5) 10 6 J / h × m 3 Pa.
9.8.22. Emisiile de oxizi de azot NOx sunt determinate de dependența empirică, volum,%:
unde este timpul de reținere al amestecului în zona de combustie, c;
аз.г = 0,3ак - coeficient de aer în exces în zona primară și, respectiv, comun pentru camera respectivă.
9.8.23. Emisiile de monoxid de carbon se determină prin formula empirică, volum,%:
unde f este fracțiunea aerului care participă la combustie; luăm f = 0,5; Gv.z.g. - aerul care trece prin zona de combustie; C. b. c - constante; luăm C = 20, b = 1,0,
Caracteristicile obținute permit să se determine conformitatea cu cerințele specificației tehnice a parametrilor camerei de ardere date și să se decidă cu privire la lucrările ulterioare de proiectare pentru realizarea designului structural al camerei. În acest caz, se utilizează pachete computerizate de programe de proiectare solid-state, care fac posibilă reducerea semnificativă a numărului de lucrări de proiectare datorită automatizării proiectării.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: