17 / 25
Расчетное и экспериментальное исследование надежности запуска и выхода на режим…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 4·2017 17
режим (несоблюдению второго условия). Поэтому надо стремиться к
тому, чтобы на выходе из предкамеры во всех точках ее поперечного
сечения температура смеси превышала температуру воспламенения
компонентов топлива.
Характерные распределения температурных зон в предкамере,
при которых не выполняется первое условие надежного выхода на
режим устойчивой работы камеры РДМТ, представлены на рис. 9.
Результаты получены при следующих значениях параметров:
D
щ г
=
= 6,5 мм;
г
= 2,0 мм;
d
экв
= 4,0 мм;
восп
m
= 6
10
–3
кг/с.
По сравнению с условиями проведения эксперимента, результаты
которого представлены на рис. 8, условия, при которых получено
распределение, показанное на рис. 9,
а
, отличаются только увеличе-
нием расхода кислорода на продувку свечи
восп
(
m
= 6
10
–3
кг/с) при
остальных неизменных параметрах. Распределение на рис. 9,
б
полу-
чено при тех же условиях, что и распределение на рис. 9,
а
, но при
более высоком значении
(1,2). Как следует из рис. 9, при высоких
восп
m
и
в случае прочих равных условий во всех точках на выходе
из предкамеры
Т
см
Т
восп
. Однако при этом между зоной горения II
и передним торцом предкамеры во всех точках ее поперечного сече-
ния образуется низкотемпературная зона I, что может привести
к срыву фронта пламени непосредственно в самой предкамере.
Характерные распределения температурных зон при
= 0,8
и 1,2, соответствующие соблюдению обоих условий надежного выхода
камеры РДМТ на режим и ее устойчивой работы, представлены на
рис. 10. Результаты получены при
D
щ г
= 8,0 мм;
г
= 1,0 мм;
d
экв
= 3,0 мм,
восп
m
= 5
10
–3
кг/с. Остальные параметры те же, что и ранее.
Как следует из рис. 10, при указанных условиях в требуемом по
ТЗ диапазоне изменения
= 0,8…1,2 будет обеспечен устойчивый
факел пламени в предкамере, а также высокая температура рабочего
тела по всему поперечному сечению на выходе из нее, что должно
привести к надежному выходу камеры на режим и ее устойчивой ра-
боте.
Для выработки конкретных рекомендаций по проектированию
предкамеры были проведены подобные параметрические исследова-
ния во всем требуемом по ТЗ диапазоне изменения значений пара-
метров. При этом в соответствии со схемой подачи кислорода в ос-
новную камеру сгорания и на продувку свечи при регенеративном
охлаждении (см. рис. 1) было принято, что расход кислорода на про-
дувку свечи лимитируется проходным сечением, образованным
внешним диаметром электрода свечи и наружной стенкой отверстия,
в которое вставляется электрод.
Через узел воспламенения подаются горючее (метан) и кислород
на продувку свечи. Горючее поступает через штуцер, закручивается