Основная часть первичного потока воздуха поступает в ЖТ через фронтовое устройство и отбрасывается на периферию ЖТ (см. рис. 6.7).

Вцентре образуется зона пониженного давления (разряже­ ния), в которую устремляется воздух с периферии навстречу потоку. Возникает зона циркуляции (пониженных и отрицатель­ ных скоростей), в которой возможно устойчивое горение, а так­ же подача горячих ПС из зоны горения к факелу распыла топли­ ва форсункой. Это способствует быстрому испарению капель

иподжиганию вновь образующейся ТВС.

Вфакеле распыла максимальная концентрация топлива достигается на поверхности конуса распыла, в этом месте про­ исходит воспламенение ТВС и ее устойчивое горение.

Первоначальное воспламенение ТВС в ЖТ при запуске ВРД, осуществляется пусковым воспламенителем, который представляет собой миниатюрную КС со свечой зажигания и то­ пливной форсункой. По окружности КС в нескольких ЖТ уста­ навливают воспламенители для устойчивого воспламенения ТВС в момент запуска двигателя. В остальных ЖТ ТВС первоначаль­ но воспламеняется через пламеперебрасывающие патрубки.

6.5.Топливные форсунки, применяемые в КС ВРД

Различают несколько типов форсунок: струйные, центро­ бежные. двухканальные (двухкаскадные), испарительные, с аэра­ цией топливного факела.

Струйная форсунка представляет собой круглое отверстие в трубке (рис. 6.8, я), через которое под действием перепада дав­ лений на форсунке Др()) вытекает струя топлива, дробящаяся на

капли при взаимодействии с окружающей газовой средой. Величина расходов топлива М 1 в зависимости от режима

работы двигателя и режима полета изменяется в широком диа­ пазоне (в 10...20раз). Давление подачи топлива р.^ изменяется

подачи Рф необходимо изменять от 0,1 до (5... 6) МПа.

\ \ \ Ч \ У Л ^

с— :> О О О

\ \ \ \ \ \ Ч \ ^

сопла

■ '//у/}/7 ^

'чЧЧЧЧЧЧ-Х^ CZZ > О о о

б

Рис. 6.8. Типы топливных форсунок

Обычные струйные форсунки не обеспечивают качествен­ ного распыла топлива во всем диапазоне изменения /?ф (при

больших и малых значениях /?ф), потребного для обеспечения заданного расхода топлива М т.

Двухканальная форсунка имеет два выходных сопла, рас­ положенных концентрически одно в другом (рис. 6.8, б), и по­ зволяет обеспечить потребные расходы М т в меньшем диапазо­

не Д з а счет подключения или отключения второго канала.

Центробежные форсунки (рис. 6.8, в) получили наибольшее распространение в основных КС ВРД, так как позволяют полу­ чить хороший распыл при невысоких давлениях р ф за счет об­

разования на выходе из форсунки конуса распыла с ZyK= = (90... 120)° при раскрутке струи внутри канала форсунки.

Величина угла конуса распыла зависит от размера и формы сопла форсунки. Центробежные форсунки также могут выпол­ няться двухканальными.

Испарительные форсунки позволяют получить на выходе топливо в паровой фазе, что сокращает время подготовки и по­ вышает качество ТВС, способствуя росту полноты сгорания

( 1 4 ) -

В форсунках с аэрацией топливного факела подготовка ТВС начинается внутри форсунки при продувании струи топли­ ва потоком воздуха.

6.6. Потери полного давления в КС

Потери полного давления в КС вызваны:

-подогревом газа;

-гидравлическим сопротивлением;

-смешением струй в потоке.

Падение полного давления, обусловленное подогревом дви­ жущегося газа в КС, называется «тепловым сопротивлением».

Подогрев газа в КС, имеющего скорость скс > 0, всегда

приводит к падению полного давления р кс* .

Физически это объясняется тем, что более нагретый газ сжимать «труднее» и, при одной и той же величине адиабатиче­ ской работы сжатия, получаемой при торможении потока от скорости скс до нуля, у более нагретого газа давление повы­

сится до меньшего значения: р*(Т*) < р*(Т*).

С одной стороны, чем выше степень подогрева газа в КС - Д = Т* / Т *, тем заметней эффект снижения полного давления. С другой стороны, чем выше скорость газа на входе в КС - Лк, тем резче падает полное давление при увеличении Д (рис. 6.9).

Максимальная степень подогрева газа в КС Джах определя­ ется скоростью на входе в КС Лк. Чем выше значение Хк, тем

меньше значение Д1ШХ Это объясняется тем, что рост скорости потока скс за счет работы расширения газа при подводе тепла в цилиндрическом канале ЖТ возможен только до значения

Акс = -^ - = 1, после чего наступает «тепловое запирание» КС.

Рис. 6.9. Зависимость о * (А, Ак)

Это значит, что при дальнейшем увеличении А плотность газа продолжает уменьшаться (>1 ркс) вследствие роста удель­

=^Ркс,скс FKC уменьшается и становится меньше потребного. КС не сможет пропустить весь поступающий в нее газ и будет оказывать дросселирующий эффект на расход воздуха Л/в через ОК. Рабочая точка на ХК будет смещаться в область с меньши­ ми CJ(Xdx), следовательно, меньшими Д/Судо тех пор пока

не пересечет ГГУ («помпаж» ОК).

В КС реальных ВРД - Ак= 0,07...0.13, поэтому «тепловое

запирание» не наступает во всем диапазоне возможного изме­ нения А .

Потери полного давления, обусловленные наличием гид­ равлического сопротивления, наблюдаются, в основном, в диф-