Низконапорная форсунка с аэродинамическим распылом топлива

Проведено исследование с построением модели низконапорной форсунки с аэродинамическим распылом топлива, которое раскрывает преимущества форсунок такого типа. С целью сокращения времени на стадии разработки и проведения расчетов применялись современные системы автоматизированного проектирования. Исследования проведены в модуле Flow Simulation программного комплекса SolidWorks, позволяющем рассчитать и построить модель внутреннего обтекания форсунки по уже известным параметрам. Предполагаемая конструкция форсунки подвергалась воздействию условий, соответствующих реальным параметрам. Эти условия задавались через панель граничных условий программы: секундный расход топлива; скорость воздушного потока на входе в форсунку; статическое давление в камере сгорания. Расчеты, выполненные модулем, позволили оценить технологичность конструкции, а также внутренние процессы смешения топлива с воздухом. Для определения качества мелкодисперсности распыла топлива рассчитана модель поля скоростей по всему сечению форсунки, из которого видно, что максимальная скорость истечения топлива достигается в выходных каналах топливного распылителя форсунки. Полученные результаты свидетельствуют о работе принципа низконапорности с сохранением качественного распыла топлива. Применение низконапорных форсунок с аэродинамическим распылом возможно в современных газотурбинных двигателях гражданских самолетов, а также в газотурбинных установках.

двигатель, форсунка, мелкодисперсность, низконапорность, поле скоростей, смешение топлива, коллектор, расход, эмиссия

1. Лефевр, А.Н. Процессы в камерах сгорания ГТД: пер. с англ. / А.Н. Лефевр. – М.: Мир, 1986. − 566 с.

2. Ахмедзянов, Д.А. Исследование влияния двухконтурности топливного коллектора на эффективность силовой установки в области заполнения основного контура / Д.А. Ахмедзянов, Ю.М. Ахметов, А.Е. Михайлов // Вестн. УГАТУ. − 2010. − Т. 14, №4.− С. 21−35.

3. Авиационные двухконтурные двигатели Д-30КУ и Д-30КП: конструкция, надежность и опыт эксплуатации / Л.П. Лозицкий [и др.]. − М.: Машиностроение, 1988. – 228 c.

4. Cтарцев, Н.И. Трубопроводы газотурбинных двигателей / Н.И. Cтарцев. – М.: Машиностроение, 1976. – 272 с.

5. Теория авиационных двигателей. Термодинамический анализ рабочего процесса ГТД прямой реакции / сост. Н.И. Пучко. − Минск: БГАА, 2015. − 55 с.

6. Иноземцев, А.А. Газотурбинные двигатели / A.A. Иноземцев, В.Л. Сандрацкий. − Пермь: Авиадвигатель, 2006. − 1204 с.

7. Теория авиационных двигателей: в 2 ч. / Ю.Н. Нечаев [и др.]. – М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2006. − 366 с. – Ч. 1, 2.

8. Скибин, В.А. Работы ведущих авиадвигателестроительных компаний по созданию перспективных авиационных двигателей / В.А. Скибин, В.И. Солонин; под ред. В.А. Скибина. − М.: ЦИАМ, 2004. − 424 с.

9. Wenger, U. Rolls-Royce Technology for Future Aircraft Engines / U. Wenger. − Rolls-Royce, 2014. − 40 p.

10. Storm, R. A Guide for Educators and Students with Chemistry, Physics, and Math Activities / R. Storm, M. Skor, L.D. Koch. − NASA, 2007. − 114 p.