Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Процессы, протекающие в основных
КАМЕРАХ СГОРАНИЯ (КС) ВРД Назначение камер сгорания ВРД и требования, предъявляемые к ним
Камера сгорания (КС) ВРД предназначена для повышения температуры рабочего тела (воздуха) от до , путем сжигания в нем топлива. От устойчивой работы КС зависит устойчивая работа и экономичность ВРД в целом.
Требования, предъявляемые к КС
1. Устойчивое горение топлива в широком диапазоне составов топливно-воздушной смеси (ТВС), давлений, температур и скоростей, поступающего в КС воздуха, при изменении условий полета (М, Н) и режима работы двигателя (n). 2. Высокая полнота сгорания топлива. Это позволяет обеспечить лучшую экономичность, отсутствие догорания топлива в ГТ, уменьшение выбросов вредных веществ из ВРД. 3. Надежное воспламенение топлива независимо от внешних условий. Это позволяет обеспечить надежный запуск двигателя во всем диапазоне температур атмосферного воздуха Т н и чисел М полета. 4. Высокая теплонапряженность (количество тепла, выделившееся в КС на единицу объема): , (1.1) где ηг – коэффициент полноты сгорания топлива в КС; V КС – рабочий объем КС; H u – теплотворная способность топлива. Увеличение Q КС позволяет уменьшить габариты и массу КС. Q КС.ВРД = (3,5…6,5)106 Дж/ч·м3·Па, что в 10…15 раз выше, чем Q КС паровозной топки. 5. Минимальные гидравлические потери полного давления в КС. Это способствует снижению суммарных потерь полного давления в КС, оцениваемых коэффициентом восстановления полного давления – . 6. Обеспечение заданного и стабильного поля температур на выходе из КС. Поле температур в радиальном направлении характеризуется пониженной температурой во втулочном и периферийном сечениях и определяется предельно допустимыми напряжениями в рабочих лопатках турбины. 7. Высокая жаропрочность и жаростойкость элементов конструкции КС, их надежное охлаждение. Это позволяет повысить эффективность и ресурс двигателя. 8. Отсутствие нагарообразования и дымления. 9. Высокая надежность, большой ресурс, производственная и эксплуатационная технологичность. Основные понятия о процессе горения в КС ВРД В ВРД процесс подвода тепла к рабочему телу (воздуху) осуществляется в основной и форсажной КС (ОКС и ФК), и представляет собой процесс сгорания топлива в воздухе.
Процесс сгорания топлива – это совокупность химических реакций окисления, приводящих к превращению химической энергии топлива в тепловую энергию, а самого топлива в газообразные вещества (продукты сгорания). Протекание процесса горения в КС ВРД и параметры продуктов сгорания (ПС) в значительной мере зависят от состава топливо- воздушной смеси (ТВС), то есть соотношения топлива и окислителя. Основными продуктами сгорания углеводородного топлива являются углекислый газ СО2 и водяной пар Н2О. Реакции полного окисления углерода и водорода: 1. С + О2 = СО2 = Q (тепло); 2. 4Н + О2 = 2Н2О + Q (тепло). Важной характеристикой топлива является низшая теплотворная способность H u. H u – это количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг топлива без учета тепла конденсации содержащихся в ТВС паров воды. Наименьшее количество воздуха потребное для полного сгорания 1 кг топлива L 0 – стехиометрический коэффициент. L 0 ≈ 14,7 кг – для авиационного керосина, L 0 ≈ 17 кг – для топливного газа. Соотношение окислителя и топлива, при котором они полностью прореагируют при горении, называется теоретическим или «стехиометрическим». То есть 14,7 кг воздуха плюс 1 кг керосина – стехиометрическое соотношение ТВС для керосина. При таком соотношении выделяется максимально возможное количество теплоты и температура продуктов сгорания имеет максимальное значение (Т ПС max). В реальном ВРД к 1 кг топлива подводится количество воздуха L, отличное от L 0. Соотношение количества воздуха и топлива в ТВС оценивается с помощью коэффициента: α = L / L 0 – коэффициент избытка воздуха в ТВС. При L = L 0, следовательно, α = 1 – ТВС теоретическая (стехиометрическая). При L < L 0, следовательно, α < 1 – ТВС богатая (избыток топлива или недостаток воздуха). При L > L 0, следовательно, α > 1 – ТВС бедная (избыток воздуха или недостаток топлива). Полное сгорание топлива возможно при α ≥ 1. В реальных ВРД величина α значительно выше (α = 3…5). При стехиометрическом соотношении окислителя и топлива – Т ПС max (рис. 1.1). При избытке одного из компонентов ТВС не прореагировавшая часть избыточного компонента охлаждает ПС (Т ПС < Т ПС max).
При Т ПС < Т ПС min (Т ПС min – температура активации химической реакции горения) горение становится невозможным, и происходит срыв пламени по богатой или бедной смеси. В Основных камерах сгорания (ОКС) реальных ВРД, обычно, ТВС – бедная (α >> 1) и значения α находятся в зоне невозможного горения (см. рис. 1.1). Поэтому приходится применять конструктивные решения для организации процесса устойчивого горения. Количество не прореагировавшего топлива в КС оценивается с помощью коэффициента полноты сгорания топлива ηг = Q / Q 0, где Q – количество тепла, реально выделившееся в КС при сгорании одного килограмма топлива; Q 0 – количество тепла, которое выделилось бы при полном сгорании одного килограмма топлива.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-01-08; просмотров: 202; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.143.9.115 (0.006 с.) |