工作特点编辑
(1)燃气温度低。一般为650〜900°C,主要取决于涡轮叶片材料的许用温度。
(2)余氧系数偏离化学当量的余氧系数。通常采用富燃的低余氧系数,优点是燃气与室壁的相容性好;燃气产物的分子量低,做功能力较大。四氧化二氮/偏二甲肼等自燃推进剂的燃气发生器,余氧系数为0.05〜0.08,质量流量密度为20〜80g/(cm2·s)。发生器的流量占发动机总流量的2%〜3%。
(3)集中燃烧。富燃的发生器,其氧化剂喷嘴排列在喷注面的中心区,与相邻的燃料喷嘴组成较高的余氧系数。边区只有燃料喷嘴。保证可靠的点火,稳定燃烧,防止出现低频不稳定燃烧。
(4)停留时间长。一般为5〜12ms,以保证出口温度均匀,避免燃气局部温度升高,烧蚀涡轮叶片。自燃推进剂的停留时间选择小些,而液氧/煤油非自燃推进剂的停留时间选择大些。
燃气发生器的喷注器有直流式和离心式两种。离心式喷注器中有单组元和双组元离心式喷嘴,采用蜂窝式和同心圆式排列形式。见图4-87。
直流式喷注器,一般采用二股互击式(o-f)或三股互击式(f-o一f)两种喷注单元。边区采用直流式燃料喷嘴。
顶盖形状为一个球冠,材料为钢。顶盖与中底之间形成的燃料腔很小,这样设计的目的主要有:
①使燃气发生器启动性能变得更好。在发动机启动时,点火剂要经燃料腔进人燃烧室,燃料腔小可使点火剂迅速充满燃料腔而进入燃料喷嘴,实现迅速着火,并减小对点火剂量的要求。
②可减小发动机的后效冲量。当发动机关机时,在燃料腔中积存的燃料少。
燃气发生器的身部由钎焊圆筒段、球壳、出1:3管和过渡段等零、部、组件组成。
燃气发生器是适用于航空航天、舰船、石油及汽车工业等领域的燃气生成装置,具有应用范围广、种类多等特点,受到了各行各业的关注。通过对国内外的大量文献进行分类总结,分析了燃气发生器的应用研究领域。根据其工作原理进行了分类,系统阐述了各类燃气发生器的工作特点及研究进展,对各类燃气发生器在应用过程中存在的技术难点和发展前景进行了简要分析。