4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.3.3. Tính kích thước giọt nhiên liệu trong buồng tạo hỗn hợp buồng đốt tăng
tăng lực động cơ P25.300
Theo các số liệu kỹ thuật, động cơ P25.300 có vòi phun với đường kính dvp = 1,5 mm; áp suất phun p = 40 kg/cm2 . Đường kính giọt nhiên liệu lớn nhất được hình thành dưới tác động của dòng khí mất ổn định trong buồng tạo hỗn hợp xác định theo công thức (2.3.2.17) là Dg = 1,3133.10-4m = 131,3m .
Trong môi trường dòng khí ổn định, công thức tính đường kính giọt nhiên liệu có dạng: 2 3 . 3 . 3 . 4 vp g o r D p
ở đây Dg..o (m) là đường kính giọt trung bình khi phun vào dòng khí ổn định; rvp (m) là bán kính vòi phun; p (N/m2) là áp suất phun.
Đường kính giọt trung bình tính theo công thức trên là:
Dg.o = 1,8527.10-4 m = 185,27m . Để so sánh ta lập các tỷ số: . 131,3 .100% 70,8% 185, 27 g g o D D 2.4. Kết luận chương 2
Phương pháp tăng lực cho động cơ bằng cách bố trí buồng đốt tăng lực sau turbine là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong các loại động cơ turbine phản lực. Đó là việc đốt bổ sung nhiên liệu sau turbine nhằm tăng thêm lực đẩy cho động cơ khi buồng đốt chính đã làm việc hết công suất. Tuy nhiên do dòng khí chảy vào buồng đốt tăng lực đã cháy một lần trong buồng đốt chính nên lượng ôxy không còn nhiều, gây khó khăn cho việc đốt cháy hoàn toàn, cháy ổn định và làm việc tin cậy trong mọi điều kiện bay. Để đạt
được quá trình cháy ổn định với năng suất, hiệu suất cao đòi hỏi quá trình phun và hòa trộn nhiên liệu với dòng khí trong buồng tạo hỗn hợp phải tạo được hỗn hợp cháy lý tưởng với giá trị hệ số không khí dư thích hợp từ
1,1 1, 5 . Tăng cường quá trình tạo hỗn hợp cháy cho buồng đốt tăng lực được nghiên cứu cả về lý thuyết lẫn thực nghiệm. Bằng thực nghiệm đã tạo ra buồng đốt tăng lực hoàn chỉnh ở một chế độ cháy xác lập, khi thay đổi chế độ làm việc vẫn còn xuất hiện sự cháy không ổn định.
Với quan niệm sự không ổn định của dòng khí tăng cường trao đổi nhiệt khối trong dòng đã giải được việc hình thành giọt nhiên liệu từ vòi phun lỗ đơn trong buồng tạo hỗn hợp buồng đốt tăng lực động cơ turbine phản lực.
Dòng khí không ổn định tác động mạnh hơn so với dòng khí ổn định để làm phân rã dải nhiên liệu. Dòng khí không ổn định trong buồng tạo hỗn hợp tạo giọt nhiên liệu có kích thước nhỏ hơn, chỉ bằng 70,8% so với trường hợp dòng khí ổn định, làm tăng nhanh khả năng bay hơi, nâng cao chất lượng tạo hỗn hợp trong buồng đốt tăng lực động cơ turbine phản lực.
PHẦN KẾT LUẬN
Khóa luận tìm hiểu mô hình cấu trúc buồng tạo hỗn hợp buồng đốt tăng lực động cơ turbine phản lực có dạng cấu trúc ống Venturi có tiết lưu đầu vào và tiết lưu đầu ra, nhận thấy với mô hình này việc giải bài toán về tính ổn định của dòng khí trong buồng tạo hỗn hợp đơn giản hơn. Giải pháp tối ưu cho đến thời điểm hiện nay để nâng cao tính ổn định của dòng khí trong buồng tạo hỗn hợp là thay đổi góc mở rộng dần trong phần mở rộng dần của buồng tạo hỗn hợp từ đó làm thay đổi cấu trúc dòng chảy trong buồng tạo hỗn hợp buồng đốt tăng lực động cơ turbine phản lực. Dòng khí tạo ra sẽ là dòng không ổn định góp phần thúc đẩy nhanh sự phân rã và bay hơi của nhiên liệu phun và tạo hỗn hợp cháy tốt hơn. Nhiên liệu phun ra trong môi trường dòng khí không ổn định có kích thước giọt nhỏ hơn kích thước giọt nhiên liệu nhận được khi phun trong môi trường dòng khí ổn định.
Nhằm tăng cường quá trình tạo hỗn hợp đảm bảo ổn định cháy và nâng cao hiệu suất cháy trong buồng đốt tăng lực động cơ turbine phản lực cần thiết kế phần mở rộng của buồng tạo hỗn hợp có góc mở (1 2)o
xd
trên cơ sở tạo ra dòng khí chảy trong buồng là dòng không ổn định nhưng không hình thành luồng phụt, không tồn tại sự đứt dòng, đảm bảo khả năng phục hồi áp suất cao khi thực hiện hãm dòng trong buồng tạo hỗn hợp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Công Cát (2003), Kỹ thuật nhiệt, NXB HVKTQS.
2. Lê Công Cát (1974), Cơ sở nhiệt khí động lực, NXB HVKTQS.
3. Đặng Quốc Phú, Trần Thế Sơn, Trần Văn Phú (1999), Truyền
nhiệt, NXB GD.
4. Phạm Minh Tuấn (1999), Động cơ đốt trong, NXB Khoa học Kỹ