Понятие о неустойчивых режимах горения в форсажной камере

Неустойчивые режимы горения обычно возникают в боль­ших по объему жаровых трубах, поэтому при организации рабочего процесса в ФК необходимо учитывать опасность возникновения вибрационного и пульсационного горения.

Вибрационное горение

Работа ФК может сопровождаться высокочастотными колебаниями, получившими название вибрационного горения (ВГ).

Вибрационное горение – это автоколебательный процесс, возникающий из пульсаций давления в потоке, поступающем в ФК из ГТ. Пульсации давления вызывают изменения положения фронта пламени, что приводит к изменению выделения тепла, усиливающему, в свою очередь, колебания давления по нарастающей амплитуде. Если рассеивание (гашение) энергии колебаний виброзащитным экраном меньше, чем ее выделение, возникает вибрационное горение.

Признаки ВГ:

– высокочастотная тряска самолета;

– звук высокой частоты – 100…1000 Гц в области РС.

Следствием ВГ может быть разрушение элементов ФК.

Мероприятия по борьбе с ВГ:

– специальная форма и расположение стабилизаторов пламени (деление газа на отдельные струи, затрудняющее возникновение колебаний по всему объему ФК);

– эшелонированное расположение стабилизаторов пламени по диаметру и длине ФК (размытый фронт пламени менее остро реагирует на пульсации давления);

– гофрирование теплозащитного экрана (хаотическое отражение волн давления от поверхности гофров усиливает рассеивание энергии колебательного движения);

– перфорация экрана (поступление в поток нового воздуха способствует сглаживанию колебаний);

– переход на пониженный форсажный режим при возникновении ВГ.

Пульсационное горение

Низкочастотные колебания в ФК, называемые пульсационным горением (ПГ), возникают из-за срыва пламени на отдельных участках фронта горения.

Причиной ПГ является ухудшение распыла топлива при малых перепадах давления на форсунках Δ р _ф (малые М _т.ф).

Наиболее вероятно возникновение ПГ при полете на больших высотах Н с малыми числами М, так как при увеличении высоты полета ,  следовательно, ухудшается распыл топлива, замедляется из-за снижения турбулентности процесс перемешивания ТВС, снижается интенсивность теплопередачи, замедляется распространение пламени.

Признак ПГ – толчки в продольном направлении из-за изменения тяги.

Методы устранения ПГ:

– переход на повышенный форсажный режим ,

– изменение условий полета .

Ограничение – запрет дросселирования  на больших Н полета.