गैसोलीन इंजन के दहन कक्षों के प्रकार। इंजन दहन कक्ष. सभी इंजन दहन कक्षों के लिए आवश्यकताएँ

दहन कक्ष

दहन कक्ष

बंद जगह, गैसीय, तरल या ठोस ईंधन जलाने के लिए गुहा आंतरिक जलन ऊजाएं. दहन कक्ष रुक-रुक कर हो सकते हैं (उदाहरण के लिए, पिस्टन आंतरिक दहन इंजन में, स्पंदित वायु-श्वास इंजन में) और निरंतर (उदाहरण के लिए, गैस टरबाइन, टर्बोजेट इंजन, तरल रॉकेट इंजन, आदि में)। पिस्टन इंजन में, दहन कक्ष आमतौर पर सिलेंडर हेड की आंतरिक सतह और पिस्टन के शीर्ष से बनता है। गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्ष अक्सर सीधे बनाए जाते हैं। चैम्बर से दहन उत्पाद गैस टरबाइन में भेजे जाते हैं। टर्बोजेट और तरल रॉकेट इंजनों में, दहन उत्पाद, दहन कक्ष के पीछे स्थापित नोजल में तेजी लाते हुए, जेट थ्रस्ट बनाते हैं। एक सतत दहन कक्ष विमान और अंतरिक्ष इंजन, बिजली और परिवहन गैस टरबाइन इकाइयों के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है, जिसका व्यापक रूप से ऊर्जा क्षेत्र, रासायनिक उद्योग, रेलवे परिवहन, समुद्र और नदी जहाजों, विमानन और अंतरिक्ष विज्ञान में उपयोग किया जाता है।

विश्वकोश "प्रौद्योगिकी"। - एम.: रोसमैन. 2006 .

दहन कक्ष

गैस टरबाइन इंजन - एक उपकरण जिसमें ईंधन के दहन के परिणामस्वरूप उसमें प्रवेश करने वाली हवा (गैस) का तापमान बढ़ जाता है। मुख्य के. एस. टर्बोप्रॉप इंजन या टर्बोजेट इंजन टरबाइन के सामने स्थित होता है और इसमें एक आवास 6 होता है, जो फ्लेम ट्यूब (पाइप) 5 के लिए एक गुहा बनाता है, जिसके अंदर इंजेक्टर 2 द्वारा आपूर्ति किया गया ईंधन जलाया जाता है। सामने (इनलेट) भाग लौ पाइप तथाकथित फ्रंट डिवाइस 3 है, जो हवा और गर्म गैस के साथ ईंधन का आंशिक मिश्रण, लौ स्थिरीकरण, ईंधन के हिस्से का दहन सुनिश्चित करता है। लौ ट्यूब की दीवारों में छेद के माध्यम से, शेष ईंधन को जलाने, दहन उत्पादों को ठंडा करने और गैस कलेक्टर 7 के साथ मिलकर टरबाइन में प्रवेश करने वाली गैसों के आवश्यक तापमान क्षेत्र को बनाने के लिए शेष ईंधन को इसमें पेश किया जाता है। दहन उत्पादों का तापमान अतिरिक्त वायु अनुपात पर निर्भर करता है। 1 वायु प्रवाह को उस गति तक धीमा कर देता है जो K.s. में स्वीकार्य हाइड्रोलिक नुकसान के साथ ईंधन के कुशल दहन की अनुमति देता है। इग्नाइटर (या इलेक्ट्रिक स्पार्क प्लग) 4 प्रारंभ में ईंधन को प्रज्वलित करने का कार्य करता है। फ्लेम ट्यूब को ठंडा करने के लिए, इसकी आंतरिक दीवार पर एक एयर फिल्म का उपयोग किया जाता है, जो दीवार में छोटे छिद्रों से गुजरने वाली हवा द्वारा बनाई जाती है। बेसिक के. एस. तीन प्रकार हैं: ट्यूबलर (एक लौ ट्यूब एक ट्यूबलर-प्रकार के आवास में स्थित है), कुंडलाकार (एक कुंडलाकार आकार की एक सामान्य लौ ट्यूब बाहरी और आंतरिक आवास द्वारा गठित कुंडलाकार स्थान में स्थित है), ट्यूबलर-रिंग (लौ) ट्यूब बाहरी और आंतरिक आवरणों द्वारा निर्मित एक सामान्य कुंडलाकार स्थान में स्थित हैं)। 60-70 के दशक तक. मुख्य रूप से ट्यूबलर और ट्यूबलर-रिंग कैप्सूल का उपयोग किया गया, फिर अधिक कॉम्पैक्ट रिंग कैप्सूल का उपयोग किया जाने लगा।
के. एस. टर्बोजेट बाईपास इंजन का दूसरा सर्किट और के.एस. एक रैमजेट इंजन सिद्धांत और डिज़ाइन में आफ्टरबर्नर दहन कक्ष के समान होता है। के.एस. का कार्य. विशेषताएँ।

विमानन: विश्वकोश। - एम.: महान रूसी विश्वकोश. प्रधान संपादक जी.पी. स्विशचेव. 1994 .

देखें अन्य शब्दकोशों में "दहन कक्ष" क्या है:

ईंधन (गैसीय, तरल, ठोस) जलाने के लिए बनाई गई एक बंद जगह। आवधिक (उदाहरण के लिए, पिस्टन आंतरिक दहन इंजन में) और निरंतर क्रिया (गैस टरबाइन और जेट इंजन में) होती हैं ... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

- - यहां ईंधन जलता है और पिस्टन को धक्का देता है। एडवर्ड. ऑटोमोटिव शब्दजाल का शब्दकोश, 2009 ... ऑटोमोबाइल शब्दकोश

दहन कक्ष- - [ए.एस. गोल्डबर्ग। अंग्रेजी-रूसी ऊर्जा शब्दकोश। 2006] सामान्य रूप से ऊर्जा उद्योग विषय एन बर्नरबीएनआरफ़ायरबॉक्स... तकनीकी अनुवादक मार्गदर्शिका

दहन कक्ष- 3.1.26.1 दहन कक्ष: वह कक्ष जिसके भीतर गैस-वायु मिश्रण का दहन होता है। स्रोत … मानक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की शर्तों की शब्दकोश-संदर्भ पुस्तक

4-स्ट्रोक आंतरिक दहन इंजन के संचालन की योजना दहन कक्ष एक इंजन या भट्ठी के हिस्सों के एक सेट द्वारा बनाई गई मात्रा है (बाद वाले मामले में, दहन कक्ष को फायरबॉक्स कहा जाता है) जिसमें एक दहनशील मिश्रण का दहन होता है या ठोस होता है ... ...विकिपीडिया

दहन कक्ष विश्वकोश "विमानन"

दहन कक्ष- मुख्य दहन कक्ष. गैस टरबाइन इंजन का दहन कक्ष एक उपकरण है जिसमें ईंधन के दहन के परिणामस्वरूप इसमें प्रवेश करने वाली हवा (गैस) का तापमान बढ़ जाता है। मुख्य के. एस. टर्बोप्रॉप इंजन या टर्बोजेट... ... विश्वकोश "विमानन"

ईंधन (गैसीय, तरल, ठोस) जलाने के लिए बनाई गई एक बंद जगह। आवधिक (उदाहरण के लिए, पिस्टन आंतरिक दहन इंजन में) और निरंतर (गैस टरबाइन और जेट इंजन में) होते हैं। * * * … विश्वकोश शब्दकोश

दहन कक्ष- कैमरा स्थिति की स्थिति टी सर्टिस एनर्जेटिक एपीब्रेज़टिस कैमरा डुजोम्स अर डेगलाम्स डिगिन्टी। डेगिमास विकस्टा पेरियोडिस्काई (स्टूमोक्लिनिउज़ विडौस डिगिमो वेरिकलिउज़) अर्बा नुओलाटोस (डुजų टर्बिनोज़)। atitikmenys: अंग्रेजी. दहन कक्ष वोक. ब्रेनरम, एफ... Aiškinamasis šilumės ir Branduolinės technikos टर्मिनस žodynas

गैसीय, तरल या ठोस ईंधन के दहन के लिए अभिप्रेत मात्रा। के. एस. पिस्टन 2 और 4 स्ट्रोक आंतरिक दहन इंजन (आंतरिक दहन इंजन देखें) (आईसीई) के लिए आवधिक क्रियाएं होती हैं, और निरंतर ... ... महान सोवियत विश्वकोश

डीजल इंजनों के लिए, दहन कक्ष के आकार की आवश्यकताएं मिश्रण निर्माण प्रक्रिया द्वारा निर्धारित की जाती हैं। उन्हें कार्यशील मिश्रण बनाने में बहुत कम समय लगता है, क्योंकि ईंधन इंजेक्शन की शुरुआत के लगभग तुरंत बाद, दहन शुरू हो जाता है, और शेष ईंधन को जलने वाले वातावरण में आपूर्ति की जाती है। ईंधन की प्रत्येक बूंद को जितनी जल्दी हो सके हवा के संपर्क में आना चाहिए ताकि विस्तार स्ट्रोक की शुरुआत में गर्मी निकल जाए।

इन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, गहन निर्देशित वायु गति बनाना आवश्यक है, लेकिन इस प्रक्रिया को व्यवस्थित किया जाना चाहिए ताकि दहन के लिए आवश्यक हवा की मात्रा इंजेक्ट किए गए ईंधन के साथ मिल जाए। सिद्धांत रूप में, इस उद्देश्य के लिए दो संभावनाएँ हैं: या तो हवा को ईंधन की ओर निर्देशित करना या ईंधन को हवा की ओर निर्देशित करना। ऑटोमोटिव डीजल इंजन दोनों विधियों का उपयोग करते हैं।

उनमें से पहले में, ईंधन को कई जेट (मशालों) द्वारा सीधे सिलेंडर में इंजेक्ट किया जाता है, जो एक घूर्णन वायु धारा द्वारा उड़ाए जाते हैं। प्रवाह दर को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि दहन के दौरान हवा एक जेट से दूसरे जेट तक यात्रा करे।

हालाँकि, जेट की संख्या सीमित है, और इसलिए अच्छा परमाणुकरण सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक मात्रा में ईंधन को एक निश्चित गति से इंजेक्ट किया जाना चाहिए। यदि ईंधन अच्छी तरह से परमाणुकृत है, तो गर्म हवा में इंजेक्ट होने के बाद यह जल्दी से गर्म हो जाता है, और इसके प्रज्वलित होने से पहले का समय (तथाकथित इग्निशन विलंब) कम हो जाता है। एक छोटा इग्निशन विलंब समय आवश्यक है ताकि इस अवधि के दौरान दहन कक्ष को आपूर्ति की जाने वाली ईंधन की मात्रा इतनी बड़ी न हो कि इग्निशन के बाद दबाव में तेज वृद्धि और इंजन की अधिक कठोरता हो। दहन प्रक्रिया का विनियमन पहले से ही प्रज्वलित वातावरण में ईंधन आपूर्ति के कानून द्वारा सुनिश्चित किया जा सकता है।

यदि आपूर्ति की गई ईंधन की गति, समय और मात्रा निर्धारित की जाती है, तो इंजेक्टर नोजल के पावर छेद के व्यास की गणना उनकी संख्या को देखते हुए की जा सकती है। कोकिंग के खतरे को खत्म करने और इंजेक्टर नोजल की विनिर्माण क्षमता सुनिश्चित करने के लिए, न्यूनतम छेद व्यास 0.25-0.3 मिमी तक सीमित है। अत: ऑटोमोबाइल डीजल इंजनों में इनकी संख्या 4-5 से अधिक नहीं होती। इसके अनुसार वायु घूर्णन की तीव्रता निर्धारित की जानी चाहिए। सिलेंडर में हवा की घूर्णी गति को स्पर्शरेखा या पेचदार सेवन वाहिनी का उपयोग करके बनाया जा सकता है। गैसोलीन इंजन की तरह, डीजल इंजन में पिस्टन तल और सिलेंडर हेड के बीच की जगह से हवा को विस्थापित करके संपीड़न स्ट्रोक के अंत में अतिरिक्त चार्ज अशांति पैदा की जा सकती है।

दूसरी विधि - हवा में ईंधन की आपूर्ति - का उपयोग करके मिश्रण बनाना मुश्किल है यदि बड़ी संख्या में इंजेक्टरों का उपयोग नहीं किया जा सकता है। अलग-अलग दहन कक्षों (पूर्व-कक्ष और भंवर कक्ष) वाले डीजल इंजनों में, इंजेक्शन इस तरह से किया जाता है कि सभी ईंधन को एक छोटी मात्रा वाले सहायक कक्ष में आपूर्ति की जाती है जिसमें सिलेंडर में प्रवेश करने वाली हवा का केवल एक हिस्सा होता है। जब इस कक्ष में ईंधन प्रज्वलित होता है, तो दबाव बढ़ जाता है और बिना जले ईंधन को पिस्टन के ऊपर मुख्य दहन कक्ष के आयतन में विस्थापित कर देता है, जहां दहन पूरा हो जाता है।

इस प्रकार, मिश्रण निर्माण की विधि के अनुसार, सिलेंडर में सीधे ईंधन इंजेक्शन वाले डीजल इंजन और विभाजित दहन कक्ष वाले डीजल इंजन के बीच अंतर किया जाता है। प्रत्यक्ष इंजेक्शन के साथ, पिस्टन में दहन कक्ष बनता है, जिसका तापमान ठंडा सिलेंडर सिर की तुलना में अधिक होता है। इससे दहन कक्ष की दीवारों में गर्म गैसों की ऊष्मा हानि कम हो जाती है। दहन कक्ष कॉम्पैक्ट होना चाहिए ताकि वायु संपीड़न के दौरान गर्मी का नुकसान भी बड़ा न हो और इसलिए, ईंधन के प्रज्वलन के लिए आवश्यक तापमान प्राप्त करने के लिए बहुत अधिक संपीड़न अनुपात की आवश्यकता नहीं होती है। डीजल इंजन का संपीड़न अनुपात ऊपर से क्रैंक तंत्र पर भार और घर्षण हानि से सीमित होता है, और नीचे से तथाकथित कोल्ड स्टार्ट सुनिश्चित करने की शर्तों द्वारा सीमित होता है। प्रत्यक्ष इंजेक्शन के साथ, संपीड़न अनुपात ε 15 से 18 तक होता है। ठंडी शुरुआत के दौरान, इस प्रकार के डीजल इंजनों को ईंधन प्रज्वलन सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त उपायों की आवश्यकता नहीं होती है।

एक विभाजित दहन कक्ष वाले डीजल इंजन में, संपीड़न स्ट्रोक के दौरान हवा उच्च गति से कनेक्टिंग चैनल के माध्यम से सहायक कक्ष में प्रवेश करती है और एक ही समय में काफी ठंडी हो जाती है। इसलिए, इग्निशन के समय आवश्यक तापमान सुनिश्चित करने के लिए, उच्च संपीड़न अनुपात की आवश्यकता होती है - 20 से 24 तक, लेकिन इसके बावजूद, जब इंजन ठंडा होता है, तो सहायक कक्ष में हवा को एक विशेष चमक प्लग का उपयोग करके पहले से गरम किया जाना चाहिए , जो इंजन चालू करने के बाद बंद हो जाता है।

मुख्य और सहायक दहन कक्षों का सतह क्षेत्र बहुत बड़ा है, और उनकी दीवारों के पास हवा की गति की गति भी उच्च मूल्यों तक पहुँचती है। इसका मतलब है कि दीवारों में गर्मी का स्थानांतरण बढ़ गया है, यानी गर्मी का नुकसान बढ़ गया है। इस संबंध में, एक अलग दहन कक्ष वाले डीजल इंजन में प्रत्यक्ष इंजेक्शन वाले डीजल इंजन की तुलना में अधिक विशिष्ट ईंधन खपत होती है।

इसलिए, प्रत्यक्ष ईंधन इंजेक्शन वाले डीजल इंजन अधिक किफायती हैं। उनका नुकसान दहन के दौरान महत्वपूर्ण शोर है, लेकिन नवीनतम डिजाइनों में यह नुकसान व्यावहारिक रूप से समाप्त हो गया है। शोर का मुख्य कारण प्रारंभिक दहन चरण में दबाव निर्माण की उच्च दर है। इस घटना को खत्म करने के लिए, इग्निशन विलंब अवधि को कम करना और ईंधन आपूर्ति के कानून के माध्यम से दहन प्रक्रिया के आगे के पाठ्यक्रम को नियंत्रित करना आवश्यक है।

पिस्टन में स्थित एक गोलाकार दहन कक्ष का उपयोग करके MAN डीजल इंजनों में परिचालन कठोरता को कम करने में अच्छे परिणाम प्राप्त किए गए हैं।

इन डीजल इंजनों में नोजल में केवल दो छेद होते हैं, जिनमें से एक के माध्यम से ईंधन का बड़ा हिस्सा दहन कक्ष की दीवार पर इंजेक्ट किया जाता है, और दूसरे के माध्यम से, एक छोटा पायलट भाग कक्ष के मध्य में निर्देशित किया जाता है, जहां हवा का तापमान सबसे अधिक होता है. कक्ष में हवा को तीव्र घुमाव दिया जाता है। कक्ष की दीवार पर स्थित ईंधन अपेक्षाकृत ठंडा होता है और इसलिए इसके पूरे द्रव्यमान का दहन तुरंत नहीं होता है। ईंधन वाष्प धीरे-धीरे कक्ष की दीवारों से वायु प्रवाह में प्रवेश करते हैं, इसके साथ मिश्रित होते हैं, और परिणामस्वरूप वायु-ईंधन मिश्रण प्रज्वलित होता है। यह इंजन के सुचारू और काफी किफायती संचालन को सुनिश्चित करता है, यही कारण है कि इस कार्य प्रक्रिया के कई प्रकार जो अवधारणा में समान हैं, सामने आए हैं।

विशेष रूप से, ड्यूट्ज़ (जर्मनी) द्वारा निर्मित एक बेलनाकार दहन कक्ष में, एक जेट को कक्ष अक्ष के समानांतर दीवार के पास की जगह में इंजेक्ट किया जाता है। इस विधि से प्राप्त परिणामों का सकारात्मक मूल्यांकन भी किया जा सकता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस तरह के मिश्रण के गठन के साथ, दहन कक्ष की दीवारों के तापमान पर बहुत कुछ निर्भर करता है।

जब दहन प्रक्रिया में देरी होती है, तो विस्तार स्ट्रोक के दौरान जारी गर्मी का पूरी तरह से उपयोग नहीं किया जाता है (लेख में चित्र 3 देखें "संकेतित इंजन दक्षता पर संपीड़न अनुपात का प्रभाव"), जो विशिष्ट ईंधन खपत को बढ़ाता है, अर्थात। प्रत्यक्ष इंजेक्शन ईंधन के फायदे वास्तव में खो गए हैं। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले टोरॉयडल दहन कक्षों में, ऊर्ध्वाधर अक्ष के एक बड़े कोण पर स्थित कई सममित जेटों में कक्ष की त्रिज्या के साथ इसकी दीवार पर ईंधन इंजेक्ट किया जाता है। दहन के दौरान, ईंधन का कुछ हिस्सा सबसे पहले दीवार पर हवा के साथ मिश्रित होकर प्रतिक्रिया करता है। दहन के दौरान उत्पन्न गैसों का तापमान अधिक और घनत्व कम होता है। जब चार्ज दृढ़ता से घूमता है, तो कक्ष के मध्य भाग से ठंडी हवा केन्द्रापसारक बल के कारण कक्ष की दीवारों में प्रवेश करती है, जो प्रकाश दहन उत्पादों को केंद्र की ओर धकेलती है। सीधे दीवारों के पास, हवा ईंधन के साथ मिल जाती है। रिकार्डो कंपनी (इंग्लैंड) की प्रयोगशाला में, इस प्रक्रिया को फिल्म पर रिकॉर्ड किया गया था।

विभाजित दहन कक्षों वाले डीजल इंजनों में, छोटे सिलेंडर व्यास के साथ भी सहायक कक्ष बनाना काफी सरल है। गैसोलीन इंजन को डीजल में परिवर्तित करते समय यह काफी महत्वपूर्ण है। वोक्सवैगन गोल्फ कार (चित्र 1) के इंजन पर पी. हॉफबॉयर के नेतृत्व में इस समस्या को सफलतापूर्वक हल किया गया था।

एल्यूमीनियम सिलेंडर हेड में एक इंजेक्टर और एक चमक प्लग के साथ एक छोटा भंवर दहन कक्ष बनाया गया था। पिस्टन तल में अवकाश और भंवर कक्ष को सिलेंडर से जोड़ने वाले चैनल का आउटलेट छेद सामान्य तरीके से बनाया जाता है। भंवर कक्ष का आयतन पूरे दहन कक्ष के आयतन का 48% था। इंजन विस्थापन को 1100 सेमी 3 से बढ़ाकर 1500 सेमी 3 कर दिया गया, संपीड़न अनुपात ε = 23.5। 5000 आरपीएम पर इस डीजल इंजन की शक्ति 37 किलोवाट थी।

वोक्सवैगन गोल्फ कार के डीजल और गैसोलीन इंजन की रोटेशन गति n = 2500 मिनट -1 पर विशिष्ट ईंधन खपत चित्र में दिखाई गई है। 2.

औसत प्रभावी दबाव p e = 0.2 MPa पर, डीजल इंजन की विशिष्ट ईंधन खपत 25% कम होती है। जैसे-जैसे लोड बढ़ता है, गैसोलीन इंजन और डीजल इंजन के बीच ईंधन दक्षता में अंतर कम हो जाता है, और पूर्ण लोड पर संचालन करते समय यह शून्य होता है। आंशिक लोड पर विशिष्ट ईंधन खपत को कम करना बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि शहरी परिस्थितियों में ड्राइविंग करते समय यात्री कारों के लिए ये सबसे विशिष्ट मोड हैं।

वोक्सवैगन डीजल इंजन के लिए डिज़ाइन विकल्प, इंजेक्टर और ग्लो प्लग के स्थान में भिन्न, चित्र में दिखाए गए हैं। 1. ग्लो प्लग का स्थान बदलने से विशिष्ट ईंधन खपत में कमी आई और निकास गैस के धुएं में कमी आई, जो चित्र में दिखाए गए ग्राफ़ में परिलक्षित होता है। 3, ए. जब इंजन 3000 आरपीएम की स्थिर गति पर चलता है तो लोड का प्रभाव, यानी, समान संकेतकों पर औसत प्रभावी दबाव पी ई, चित्र में दिखाया गया है। 3, बी. सभी इंजन ऑपरेटिंग मोड में सुधार स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। विकल्प बी (चित्र 1 देखें) भंवर कक्ष में हवा के घूमने की दिशा के सापेक्ष चमक प्लग के स्थान में भिन्न होता है। हालाँकि, उत्पादन में लागू होने पर यह डिज़ाइन काफी जटिल है।

ऊर्जा संकट ने संकेतक दक्षता बढ़ाने के लिए ऑटोमोबाइल गैसोलीन इंजन के कई डिजाइनरों को उन्हें डीजल इंजन में बदलने के लिए प्रेरित किया है। जर्मनी के डिजाइनर और शोधकर्ता एल. एल्सबेट ने गैसोलीन इंजनों को परिवर्तित करते समय 20% तक की उपलब्धि हासिल की। इसके ELKO डीजल इंजन पिस्टन के नीचे स्थित गोलाकार दहन कक्ष में एकल-नोजल नोजल के साथ सीधे ईंधन इंजेक्शन का उपयोग करते हैं। जेट अक्ष इसके साथ प्रतिच्छेदन बिंदु पर चैम्बर त्रिज्या को आधे में विभाजित करता है। कार्य प्रक्रिया का संगठन दहन कक्ष में घूमने वाले वायु आवेश के केंद्र में गर्म कम घनत्व वाले दहन उत्पादों को ले जाने के प्रभाव का उपयोग करता है। परिणामस्वरूप, जलते हुए मिश्रण का हवा के साथ अच्छा मिश्रण होता है, और चूंकि दहन मुख्य रूप से कक्ष के केंद्र में होता है, इसलिए इसकी दीवारों पर गर्मी का नुकसान अपेक्षाकृत कम होता है।

पिस्टन में दो भाग होते हैं, ऊपरी भाग में दहन कक्ष होता है और इसमें स्थित पिस्टन के छल्ले स्टील से बने होते हैं। स्टील में एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक तापीय शक्ति और खराब तापीय चालकता होती है, और इसलिए दहन कक्ष की सतह का तापमान अधिक होता है, जो बदले में, गर्म गैसों से कक्ष की दीवारों तक गर्मी हस्तांतरण को कम कर देता है।

यह समाधान पिस्टन खांचे के बढ़ते घिसाव को भी रोकता है, जो एल्यूमीनियम डीजल पिस्टन के लिए विशिष्ट है।

पिस्टन स्कर्ट, जो एक गाइड के रूप में कार्य करती है, एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बनी होती है और पिस्टन पिन के माध्यम से ऊपरी भाग से जुड़ी होती है। पिस्टन के इस डिज़ाइन में एक क्रॉसहेड के गुण हैं, यानी यह कनेक्टिंग रॉड के आंदोलन के दौरान उत्पन्न होने वाली सिलेंडर दीवार पर कार्यरत पार्श्व बलों को कम करता है, और उन्मूलन के लिए आवश्यक शर्तें बनाता है, जो शोर के स्रोतों में से एक है टिल्टिंग टॉर्क इंजन का संचालन, जो पिस्टन के ऊपरी भाग पर कार्य करता है।

पिस्टन पिन पर विशिष्ट दबाव को कम करने के लिए, कनेक्टिंग रॉड के ऊपरी सिर और पिस्टन क्राउन के बॉस में पिन की धुरी के साथ एक पच्चर के आकार का क्रॉस-सेक्शन होता है। इसके कारण पिस्टन क्राउन बॉस के ऊपरी भाग का क्षेत्रफल इसके निचले भाग से बड़ा होता है। इसी तरह, कनेक्टिंग रॉड बुशिंग के निचले हिस्से का क्षेत्रफल भी ऊपरी हिस्से से बड़ा होता है। पिस्टन पिन के किनारे पिस्टन स्कर्ट से केवल मामूली बल को अवशोषित करते हैं।

ELKO डीजल इंजन के सिलेंडर हेड में जल चैनलों को बाहर रखा गया है। गर्मी को केवल सबसे महत्वपूर्ण स्थानों से हटाया जाता है, जैसे कि 6-8 मिमी के व्यास के साथ विशेष रूप से ड्रिल किए गए चैनलों के माध्यम से प्रसारित होने वाले तेल का उपयोग करके अंतर-वाल्व पुल और इंजेक्टर छेद। गर्मी अपव्यय को कम करने के लिए, सिलेंडरों को ठंडा किया जाता है ताकि उनके ऊपरी क्षेत्र का तापमान स्नेहन सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक तापमान से अधिक न हो।

शीतलन प्रणाली में गर्मी हटाने में इस तरह की कमी के साथ, बड़ी मात्रा में गर्मी हटा दी जाती है, लेकिन निकास गैसों के साथ, जो स्वाभाविक रूप से इस गर्मी का उपयोग करने के लिए टरबाइन के उपयोग की ओर ले जाती है। ELKO डीजल इंजनों की विशिष्ट ईंधन खपत चित्र में दिखाई गई है। 4, जो 2300 सेमी 3 के विस्थापन और 80 किलोवाट की शक्ति (चित्र 4, ए) के साथ पांच-सिलेंडर डीजल इंजन और 13,300 सेमी 3 के विस्थापन के साथ छह-सिलेंडर डीजल इंजन की बहु-पैरामीटर विशेषताओं को प्रस्तुत करता है। (चित्र 4, बी)। दोनों डीजल इंजनों में चार्ज वायु के मध्यवर्ती शीतलन के बिना गैस टरबाइन सुपरचार्जिंग होती है।

शीतलन प्रणाली में गर्मी हस्तांतरण को कम करने से छोटे रेडिएटर और तदनुसार, कम शक्ति वाले पंखे का उपयोग करने की अनुमति मिलती है। यदि हम ठंड की अवधि के दौरान कार को गर्म करने की आवश्यकता को ध्यान में रखते हैं, जिसके लिए इंजन से निकाली गई गर्मी काफी पर्याप्त है, तो इस अवधि के दौरान इंजन को ठंडा करने के लिए रेडिएटर की बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं हो सकती है।

विशिष्ट ईंधन खपत की तुलना करते समय, कई कारकों के प्रभाव को ध्यान में रखना आवश्यक है। इस प्रकार, सिलेंडर का व्यास जितना बड़ा होगा, कम विशिष्ट ईंधन खपत प्राप्त करने के लिए उतनी ही अधिक अनुकूल परिस्थितियाँ उपलब्ध होंगी। सिलेंडर के व्यास और पिस्टन स्ट्रोक का अनुपात भी महत्वपूर्ण है। एल. एल्सबेट अपने डीजल इंजन को "थर्मल इंसुलेटेड" कहते हैं, जो एडियाबेटिक इंजन बनाने की दिशा में एक निश्चित कदम है, जिसकी चर्चा पुस्तक के निम्नलिखित अध्यायों में की जाएगी। ELKO डीजल इंजन की कुछ डिज़ाइन विशेषताएं चित्र में दिखाई गई हैं। 5.

विभाजित दहन कक्षों वाले डीजल इंजनों की तुलना में प्रत्यक्ष इंजेक्शन डीजल इंजनों में शीतलन प्रणाली में गर्मी के नुकसान को कम करने की बेहतर स्थितियाँ होती हैं। दहन कक्ष की सतह की कम तीव्र शीतलन और दीवारों के पास गर्म गैसों की गति की गति में कमी के बारे में पहले ही ऊपर उल्लेख किया गया था। हालाँकि, सीधे इंजेक्शन से भी, गर्मी हटाने के लिए अलग-अलग स्थितियाँ बनाई जा सकती हैं। एक उदाहरण के रूप में, चित्र में। चित्र 6 टाट्रा 111ए डीजल इंजन (चेकोस्लोवाकिया) के दहन कक्ष में सुधार की प्रक्रिया को दर्शाता है।

इस एयर-कूल्ड डीजल इंजन के पहले संस्करण में एक अर्धगोलाकार दहन कक्ष का उपयोग किया गया था। इस तरह, बड़े वाल्वों की मदद से, उन्होंने सिलेंडर में अच्छी फिलिंग प्राप्त करने की कोशिश की और, बड़े वाल्व कोण के लिए धन्यवाद, निकास वाल्व सीट के क्षेत्र में कूलिंग फिन बनाने की संभावना प्रदान की। दहन कक्ष की आवश्यक मात्रा प्राप्त करने के लिए, पिस्टन के तल में गुंबद के आकार का आकार होता था, दहन कक्ष ने अपनी कॉम्पैक्टनेस खो दी थी, और इसकी विकसित शीतलन सतहों के कारण संपीड़न के अंत में बड़ी गर्मी की हानि और कम तापमान हुआ।

वाल्व कैम्बर कोण को कम करके और लगभग समानांतर व्यवस्था का उपयोग करके, हमने सिलेंडर हेड का लगभग सपाट तल और शीतलन सतह में कमी हासिल की। दहन कक्ष को पिस्टन क्राउन में रखा गया और यह अधिक कॉम्पैक्ट हो गया। पिस्टन में दहन कक्ष की दीवारों का तापमान बढ़ गया, और उनके माध्यम से गर्मी का निष्कासन कम हो गया। दहन कक्ष की संकीर्ण गर्दन ने संपीड़न के दौरान तीव्र वायु घुमाव सुनिश्चित किया, जिसने दहन प्रक्रिया के बेहतर मिश्रण निर्माण और विनियमन में योगदान दिया। इस प्रकार, दहन के दौरान गर्मी का नुकसान कम हो गया, ठंड शुरू होने की स्थिति में सुधार हुआ और शोर कम हो गया। विशिष्ट ईंधन खपत में 15% की कमी आई। चित्र में दिखाए गए दहन कक्ष के प्रारंभिक और आधुनिक संस्करणों की तुलना। 6 इस बात का उदाहरण है कि दहन कक्ष का डिज़ाइन ईंधन की खपत को कैसे कम कर सकता है।

मुख्य दहन कक्षों के डिज़ाइन आरेखों के बावजूद, निम्नलिखित संरचनात्मक तत्व उन सभी में समान हैं:

- विसारक;

- लौ ट्यूब;

- दहन स्टेबलाइजर्स (घुमावदार);

- मिक्सर;

- इग्नाइटर शुरू करना;

- नाली वाल्व;

- ईंधन इंजेक्टरों के साथ ईंधन कई गुना।

ट्यूबलर और ट्यूबलर-रिंग कक्षों के लिए, लौ स्थानांतरण पाइप और गैस कलेक्टरों का भी उपयोग किया जाता है।

विसारकदहन कक्ष के प्रवेश द्वार पर स्थापित किया गया है और ईंधन के स्थिर दहन को सुनिश्चित करने के लिए दहन कक्ष के प्रवेश द्वार पर हवा की गति को 120...180 मीटर/सेकेंड से 30...50 मीटर/सेकंड तक कम करने का कार्य करता है। हाइड्रोलिक नुकसान का मुख्य हिस्सा डिफ्यूज़र का होता है, इसलिए उनकी प्रोफाइलिंग पर विशेष ध्यान दिया जाता है।

कई डिफ्यूज़र डिज़ाइन संभव हैं: निरंतर, प्रवाह पृथक्करण के साथ, नियोजित व्यवधान के साथ।

एक सतत विसारक 18-25 0 के उद्घाटन कोण के साथ एक चिकना चैनल है और प्रवाह समीकरण, निरंतर वायु प्रवाह और कम हाइड्रोलिक नुकसान सुनिश्चित करता है। हालाँकि, इसका एक महत्वपूर्ण अक्षीय आकार है, जो रोटर समर्थन और पूरे इंजन की लंबाई के बीच की दूरी को बढ़ाता है।

डिफ्यूज़र के अक्षीय आयामों को कम करने के लिए, यह प्रवाह क्षेत्र में अचानक वृद्धि के साथ समाप्त हो सकता है - एक नियोजित ब्रेकडाउन (AL-21, TV3-117, R-29)। अनुभागों के तीव्र संक्रमण के बिंदु पर, विशेष स्कैलप्स स्थापित किए जा सकते हैं - प्रवाह व्यवधान के उत्तेजक।

बड़े उद्घाटन कोण (35-40 0 तक) के साथ एक सतत विसारक को डिजाइन करना भी संभव है। निरंतर प्रवाह सुनिश्चित करने के लिए, ऐसे विसारक में प्रवाह को छोटे उद्घाटन कोणों के साथ दो या तीन चैनलों में विभाजित किया जाता है।

ज्वाला नलिकाईंधन-वायु मिश्रण के दहन क्षेत्र को सीमित करता है। आधुनिक कक्षों में, यह पतली दीवार वाली रिंगों को रोल करके और वेल्डिंग करके किया जाता है, जिससे इसके डिज़ाइन में तापमान का तनाव कम हो जाता है। फ्लेम ट्यूब को बाहर से द्वितीयक वायु द्वारा ठंडा किया जाता है, और फिल्म बैरियर कूलिंग अंदर से प्रदान की जाती है।

तापमान विकृतियों की स्वतंत्रता सुनिश्चित करने के लिए, फ्लेम ट्यूब को चैम्बर बॉडी में दो-समर्थन बीम के रूप में लगाया जाता है, जो केवल एक फास्टनिंग बेल्ट में इसका निर्धारण सुनिश्चित करता है, और दूसरे बेल्ट में आंदोलन की स्वतंत्रता सुनिश्चित करता है।

दहन स्टेबलाइजर्स(घुँघरू) ईंधन-वायु मिश्रण के दहन की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं, रिवर्स धाराओं का एक क्षेत्र बनाते हैं और प्रवाह अशांति को बढ़ाकर मिश्रण निर्माण की प्रक्रियाओं को तेज करते हैं। ब्लेड (आर-11), जेट (स्लिट, ग्रेटिंग - डी-25वी, डी-20पी) और स्टॉल (एआई-20, एआई-25) स्टेबलाइजर्स, साथ ही उनके संयोजन का उपयोग किया जाता है।

नलटरबाइन के सामने गैस के तापमान को पूर्व निर्धारित मूल्य तक कम करने के लिए फ्लेम ट्यूब के अंदर द्वितीयक हवा की आपूर्ति की जाती है। ठंडी हवा को रिवर्स फ्लो ज़ोन में प्रवेश करने और स्थानीय गैस शीतलन के कारण ईंधन दहन प्रक्रिया को बाधित करने से रोकने के लिए, विभिन्न क्रॉस-सेक्शन के छिद्रों या मिश्रण पाइपों की एक प्रणाली के माध्यम से माध्यमिक हवा को धीरे-धीरे पेश किया जाता है। न केवल दीवारों पर, बल्कि प्रवाह के मूल में भी गैस के तापमान को कम करने के लिए द्वितीयक वायु के जेटों की गर्म गैस प्रवाह में प्रवेश की गहराई अधिक होनी चाहिए।

चैम्बर की लौ ट्यूब में द्वितीयक वायु जेट के प्रवेश की गहराई की गणना निर्भरता के अनुसार की जाती है

जेट के प्रवेश की गहराई कहाँ है;

- छेद व्यास;

तथा - छेद में द्वितीयक हवा की गति और ले जाने वाली गैस प्रवाह की गति;

- लौ ट्यूब की वर्तमान लंबाई।

इग्नाइटर शुरू करनाइंजन शुरू करते समय ईंधन-वायु मिश्रण का प्रारंभिक प्रज्वलन प्रदान करें। इन्हें कम ऊंचाई वाले इंजनों (D-25V, TV3-117) के लिए इलेक्ट्रिक स्पार्क प्लग के रूप में या छोटे दहन कक्ष की मात्रा (RD-33) के साथ या शुरुआती ईंधन इंजेक्टर (AL-7) के संयोजन में बनाया जा सकता है। , आर-11). लो-वोल्टेज स्पार्क प्लग का उपयोग किया जाता है (1500-2500 वी के ऑपरेटिंग वोल्टेज, सेमीकंडक्टर, सतह डिस्चार्ज के साथ)। इंजन शुरू करते समय स्टार्टिंग इग्नाइटर की कूलिंग उसके अपने द्रव्यमान के गर्म होने के कारण कैपेसिटिव होती है। सर्दियों में उच्च ऊंचाई वाले लॉन्च और लॉन्च की सुविधा के लिए, इग्नाइटर को ऑन-बोर्ड ऑक्सीजन सिलेंडर (आर -25) से ऑक्सीजन की आपूर्ति की जा सकती है।

नाली वाल्वदहन कक्ष के निचले भाग में स्थित होते हैं और एक पाइपलाइन द्वारा इंजन जल निकासी प्रणाली से जुड़े होते हैं। वे इंजन के ख़राब होने या असफल या गलत स्टार्ट के दौरान चैम्बर से शेष ईंधन को निकालने के लिए आवश्यक हैं।

ज्वाला स्थानांतरण पाइपट्यूबलर या ट्यूबलर-रिंग दहन कक्षों में लौ को एक लौ ट्यूब से दूसरे में स्थानांतरित करना और लौ ट्यूबों के शीर्षों में दबाव को कुछ हद तक बराबर करना।

गैस संग्राहकएक ट्यूबलर या ट्यूबलर-रिंग दहन कक्ष की लौ ट्यूब के गोलाकार खंड से टरबाइन नोजल तंत्र के सामने कुंडलाकार खंड में गैस प्रवाह के सुचारू हस्तांतरण के लिए आवश्यक है।

वर्तमान में, पावर गैस टर्बाइन विभिन्न गैसीय और तरल ईंधन का उपयोग करते हैं, जिनमें से मुख्य ईंधन हाइड्रोकार्बन हैं।

प्राकृतिक गैसों में मुख्य रूप से मीथेन (); संबद्ध पेट्रोलियम गैसों में महत्वपूर्ण मात्रा में , , , हो सकते हैं।

गैस टरबाइन संयंत्रों के लिए पेट्रोलियम तरल ईंधन में विभिन्न संरचनाओं के जटिल अणु होते हैं। आमतौर पर, उनमें हाइड्रोजन का द्रव्यमान अंश 11 - 13.5, कार्बन 86 - 87.5% होता है। कई मामलों में, ईंधन में सल्फर, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, नमी और गैर-ज्वलनशील घटकों के यौगिक होते हैं: गैसीय, आदि में, तरल में - राख बनाने वाले धातु यौगिक।

बिजली पैदा करने वाले गैस टरबाइन गैस टरबाइन शाफ्ट और दूरस्थ दहन कक्षों के आसपास स्थित लौ ट्यूबों के साथ दहन कक्षों का उपयोग करते हैं। इनमें से प्रत्येक प्रकार के अपने फायदे और नुकसान हैं।

ट्यूबलर-रिंग दहन कक्षों और गैस टरबाइन शाफ्ट के चारों ओर संकेंद्रित रूप से स्थित व्यक्तिगत दहन कक्षों में, लौ ट्यूबों के छोटे व्यास के कारण, उनकी दीवारों में छेद से बहने वाली हवा के जेट स्वीकार्य दबाव बूंदों पर मशाल कोर में प्रवेश करते हैं, जिससे तेजी से सुनिश्चित होता है हवा के साथ मिश्रण और ईंधन का पूर्ण दहन। ईंधन-समृद्ध क्षेत्रों में कालिख गठन के बिना। जेट में जलने पर मशाल की उच्च अशांति भी दीवारों पर विकिरण को कम कर देती है। छोटे दहन कक्षों की धातु की आवश्यक ताकत, कठोरता और तापमान स्थिति सुनिश्चित करना संरचनात्मक रूप से सरल है। कुछ डिज़ाइन परिवर्तनों के माध्यम से उनकी विशेषताओं को प्रभावित करना आसान है। यह सब दहन प्रक्रियाओं को तेज करना, कंप्रेसर स्टेशन और संपूर्ण गैस टरबाइन इकाई के द्रव्यमान और आयाम को कम करना संभव बनाता है। छोटी लौ ट्यूबों के साथ उपलब्ध वायु प्रवाह की सख्त खुराक की संभावनाएं न्यूनतम मात्रा में हानिकारक उत्सर्जन (नाइट्रोजन ऑक्साइड, कालिख, कार्बन मोनोऑक्साइड, बिना जले हाइड्रोकार्बन) के साथ दहन प्रक्रिया को व्यवस्थित करना और आउटलेट पर तापमान क्षेत्र को नियंत्रित करना संभव बनाती हैं। फ्लेम ट्यूबों का रखरखाव करना और मरम्मत के लिए उन्हें बदलना आसान होता है।

ट्यूबलर-रिंग और व्यक्तिगत दहन कक्षों का एक महत्वपूर्ण लाभ प्राकृतिक मापदंडों (दबाव) और मध्यम, व्यावहारिक रूप से सुलभ वायु और ईंधन प्रवाह दर पर स्टैंड पर व्यक्तिगत लौ ट्यूबों का परीक्षण और परिष्कृत करने की क्षमता है। बड़े दूरस्थ दहन कक्षों का समान अध्ययन केवल गैस टरबाइन इकाई के हिस्से के रूप में ही संभव है,

दूरस्थ दहन कक्षों में, बर्नर टरबाइन से आगे स्थित होते हैं और गैस प्रवाह के घूर्णन के साथ पथों द्वारा इससे अलग होते हैं। टरबाइन इनलेट पर तापमान क्षेत्र की असमानता और बर्नर की खराबी की स्थिति में लौ फिसलने और टरबाइन को नुकसान होने का खतरा कम होता है। दबाव हानि भी आमतौर पर कम हो जाती है, क्योंकि बड़ी मात्रा में मिश्रण लागत को कम किया जा सकता है (कम वायु वेग)।

दहन क्षेत्र में ईंधन-वायु मिश्रण के महत्वपूर्ण निवास समय के कारण, उच्च कार्बन सामग्री या कम कैलोरी गैसों के साथ भारी तरल ईंधन जलाने पर भी दहन उत्पादों में कार्बन मोनोऑक्साइड और बिना जले हाइड्रोकार्बन के कम जलने और सांद्रता से होने वाली हानि कम हो सकती है। . बड़े लौ आकार के साथ, इसका थर्मल विकिरण गुणांक एकता के करीब है और तरल ईंधन की विशेषताओं के आधार पर थोड़ा भिन्न होता है। इससे भारी ग्रेड को जलाना भी आसान हो जाता है।

चित्र 15.? रिमोट केएस जीटी-25-700-2।

1 - बाहरी आवरण; 2 - लौ ट्यूब; 3 - फ्रंट डिवाइस; 4 - बर्नर; 5 - मिक्सर नोजल; 6 - एचपीसी से वायु आपूर्ति।

दूरस्थ कक्ष अपने हिस्सों और गैस पथ के साथ-साथ टरबाइन के पहले चरण के नोजल ब्लेड के अंदर से निरीक्षण और मरम्मत करना संभव बनाते हैं।

साथ ही, बड़े रिमोट कम्प्रेसर में मिश्रण को व्यवस्थित करना और लौ के तापमान को नियंत्रित करना अधिक कठिन होता है ताकि उत्सर्जन न्यूनतम हो। ऐसे कैमरों को अलग से ले जाया जाता है और इंस्टॉलेशन के दौरान टर्बो समूह में जोड़ा जाता है। टर्बोमशीन में हवा निकालने और गर्म गैसों को डालने के लिए बड़ी गैस नलिकाओं की आवश्यकता होती है, जो टर्बोमशीन बॉडी को कमजोर कर देती हैं। उनके आंतरिक पथ की मजबूती और गैस की जकड़न सुनिश्चित करना कठिन है। 2.2 देखें. -2.4.

मॉडलों पर दहन कक्षों के डिजाइन और परीक्षण में मौजूदा अनुभव के बावजूद, औद्योगिक गैस टर्बाइनों में उनकी संचालन क्षमता सुनिश्चित करने के लिए, गैस टरबाइन के हिस्से के रूप में दहन कक्ष को ठीक करना और डिजाइन में महत्वपूर्ण बदलाव करना आवश्यक है।

फ्लेम ट्यूब और बाहरी आवरण के बीच कुंडलाकार चैनल में भंवरों और कम दबाव के क्षेत्रों की घटना के कारण, फ्लेम ट्यूब में कोक जमा होना, अधिक गरम होना और दरारें पड़ना, इसमें छेद के माध्यम से गैस का रिसाव होना और कोक का आंतरिक भाग में निष्कासन होना आवरण की दीवार, साथ ही बाहरी दहनकर्ताओं में असमानता में वृद्धि देखी गई। आउटलेट तापमान। वलयाकार गैप में हवा के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए गाइड वेन लगाए जाते हैं।

आवश्यक तापमान स्तर और गर्म पथ भागों की ताकत सुनिश्चित करना सबसे बड़ी कठिनाइयों का कारण बनता है। दहन कक्ष लौ ट्यूबों के अनलोड किए गए हिस्सों की दरारें और टूटने का कारण अक्सर वैकल्पिक तनाव के प्रभाव में थकान होता है, खासकर ऐसे मामलों में जहां दहन कक्ष अस्थिर रूप से संचालित होता है, या गैस टरबाइन स्टार्टअप और शटडाउन के दौरान थर्मल परिवर्तनों के परिणामस्वरूप थर्मल थकान होती है। दरारें वेल्डिंग बिंदुओं पर और हवा के मार्ग के लिए फ्लेम ट्यूबों में छेद और दरारों के साथ-साथ फ्लेम ट्यूबों को टरबाइन के प्रवाह भाग से जोड़ने वाले गैस कलेक्टरों पर भी बनती हैं।

उदाहरण के लिए, M7001 गैस टरबाइन इकाई (जनरल इलेक्ट्रिक) में, गैस कलेक्टरों में ध्वनिक अनुनाद के कारण, कंपन तनाव बढ़ गया, जिससे दरारें और फिर दरारें और छेद हो गए। दोषपूर्ण वीटी के माध्यम से वायु प्रवाह में कमी और टरबाइन के प्रवाह भाग में धातु के अलग-अलग टुकड़ों के प्रवेश से गंभीर दुर्घटनाओं का खतरा पैदा हो गया। गैस संग्राहकों की ताकत बढ़ाने के लिए, उनके और टरबाइन नोजल ब्लेड के पिंजरे के बीच एक लचीला कनेक्शन पेश किया गया था; ठंडी हवा की आपूर्ति के लिए अतिरिक्त छेद बनाए गए और सबसे अधिक तनाव वाले क्षेत्र में तापमान कम किया गया; आंशिक भार पर अनुनाद विशेषताओं को बदलने के लिए कंप्रेसर वीएनए नियंत्रण को समायोजित किया गया है; गैस संग्राहकों की दीवारों की मोटाई 1.5 गुना बढ़ा दी गई है, और आकार में सुधार किया गया है। यांत्रिक संपर्क के स्थानों में घिसाव को कम करने के लिए, गैस कलेक्टरों का निलंबन शुरू किया गया है। वेल्डिंग, ताप उपचार और सीमों की फ्लोरोस्कोपी की प्रौद्योगिकी और स्वचालन में सुधार करके उनके निर्माण की गुणवत्ता में सुधार किया गया है।

M7001 गैस टरबाइन इकाई में, गैस टरबाइन इकाई के अचानक बंद होने के समय ईंधन बंद होने पर उन पर दबाव की बूंदों में तेज वृद्धि (130 - 150 kPa तक) के कारण तरल पदार्थ के ढहने के मामले सामने आए थे। गैस टरबाइन की ताकत विशेष कठोर छल्ले स्थापित करके और ठंडी हवा के पारित होने के लिए अतिरिक्त ग्रिल्स की स्थापना करके बढ़ाई गई, जिससे दहन क्षेत्र तक इसकी पहुंच आसान हो गई, और गैस टरबाइन को बंद करने की प्रक्रिया को 5-10 से बढ़ा दिया गया। द्रव में दबाव ड्रॉप को 80 kPa तक कम करने के लिए 15 oms तक। तापमान में आमूल-चूल कमी और ताकत में वृद्धि हासिल की गई, हालांकि, डिज़ाइन बदलने, वीटी को छोटा करने और स्लॉट कूलिंग का उपयोग करने के बाद ही

चित्र 15.? आधुनिकीकृत सीएस जीटीयू एम7001।

ए) - डिज़ाइन आरेख; बी) - स्लॉट कूलिंग: 1 - एक व्यक्तिगत सीएस का बाहरी आवरण; 2- लौ ट्यूब; 3- गैस संग्राहक; 4 - फ्रंट डिवाइस; 5 - ईंधन आपूर्ति; 6 - स्पार्क प्लग (10 व्यक्तिगत दहन कक्षों के लिए दो में से एक; 7 - स्क्रीन; 8 - वीटी समर्थन; 9 - कंप्रेसर से हवा की आपूर्ति; 10 - माध्यमिक हवा; 11 - स्पॉट-वेल्डेड और सोल्डर रिंग; 12 - प्रभाव के लिए छेद शीतलन; 13 - अंतराल से निकलने वाली हवा का एक सतत सुरक्षात्मक आवरण।

दहन कक्ष के हिस्सों के अधिक गर्म होने से लौ टॉर्च की विषमता हो सकती है। गैस टरबाइन इकाई के ऊपर स्थापित एक कंप्रेसर स्टेशन के साथ ब्राउन बोवेरी (प्रकार 9 और 13) से 35 - 85 मेगावाट की क्षमता वाली गैस टरबाइन इकाइयों में, जब दहन केंद्र बनते हैं तो तरल शीतलक के निचले हिस्से में धातु का जलना देखा गया था। मिक्सर से निकलने वाली वायु धाराएँ। अंतरिक्ष में मशाल की स्थिति में बदलाव और दीवारों के साथ इसके संपर्क के कारण, तरल ईंधन टैंक के विरूपण और जलने का कारण नोजल (गैस-वितरण नोजल) की खराबी, ज़ुल्फ़ों को नुकसान और भी हो सकता है। तरल ईंधन टैंक या गैस संग्राहकों को थकान या थर्मल क्षति, ईंधन और वायु प्रवाह की अक्षीय समरूपता का उल्लंघन।

तरल ईंधन परमाणुकरण की गुणवत्ता में गिरावट या गैसीय ईंधन में ज्वलनशील संघनन की उपस्थिति, जिसके परिणामस्वरूप ईंधन की बूंदें तरल ईंधन की दीवारों पर गिरती हैं और उन पर जल जाती हैं, धातु के अधिक गर्म होने और जलने का कारण भी बन सकती हैं। कंप्रेसर स्टेशन में बड़ी मात्रा में गैस कंडेनसेट के प्रवेश से बहुत गंभीर दुर्घटनाएँ होती हैं। सामने वाले उपकरण के पास, मिश्रण को अधिक समृद्ध किया जाता है और मशाल को उड़ा दिया जाता है, और दहन को टरबाइन ब्लेड पर स्थिर कर दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक गरम हो जाता है और नष्ट हो जाता है।

दहन कक्ष के आउटलेट पर असमान तापमान मिक्सर के डिज़ाइन द्वारा निर्धारित किया जाता है और जब दहन में देरी होती है और ईंधन या हवा की आपूर्ति असममित होती है तो यह बढ़ सकता है। उदाहरण के लिए, जीटी-100 स्थापना में, गैस तापमान असमानता का गुणांक और व्यक्तिगत तरल ईंधन टैंक के आउटलेट पर तापमान क्षेत्रों की प्रकृति स्टेटर तत्वों के सापेक्ष उनकी बिल्कुल समान स्थिति नहीं होने के कारण असममित है, और निर्भर नहीं करती है ऑपरेटिंग मोड और ईंधन के प्रकार पर। मिक्सर नोजल की संख्या और आयामों को असममित रूप से स्थापित करने और बदलने से इनलेट से लेकर प्रवाह भाग तक की त्रिज्या के साथ कम असमानता और अनुकूल तापमान प्रोफाइलिंग प्राप्त की गई।

कुछ रिमोट कंप्रेसर में, आउटलेट पर तापमान क्षेत्र को समतल करने और समायोजन अवधि के दौरान मिक्सर नोजल के इष्टतम क्रॉस-सेक्शन निर्धारित करने के लिए, उन्हें डैम्पर्स का उपयोग करके मैन्युअल रूप से समायोजित किया गया था। परिचालन व्यवहार में यह अव्यावहारिक है। गैसों के तापमान के बारे में सीमित जानकारी के साथ, उनकी असमानता में परिवर्तन एक संभावित दोष को इंगित करता है जिसे मिक्सर को समायोजित करके इसकी घटना के संकेत को समाप्त करके पहचाना और समाप्त किया जाना चाहिए, न कि छिपाया जाना चाहिए।

मिक्सर>1 - 2 के बाद एक निश्चित लंबाई पर तापमान का समीकरण होता है। केसी और टरबाइन के बीच घुमावों की उपस्थिति तापमान की असमानता को थोड़ा कम करने में मदद करती है; टरबाइन के कोने के इनलेट पाइपों में, उनकी असमानता 3 - 5 गुना कम हो जाती है।

तरल ईंधन इंजेक्टरों के खराब प्रदर्शन के कारण गंभीर समस्याएं हो सकती हैं। कुछ गैस टरबाइन इकाइयों पर, ईंधन और परमाणु हवा में ठोस कणों की उपस्थिति के कारण इंजेक्टरों के कामकाजी चैनलों का घिसाव देखा गया। इससे बचने के लिए, इंजेक्टर तत्व ठोस सामग्री से बने होते हैं या मजबूत होते हैं, ईंधन और परमाणु हवा को फ़िल्टर किया जाता है, और पथों को डिजाइन करते समय, बढ़ती अशांति और दीवारों पर प्रवाह के सीधे प्रभाव से बचा जाता है। इंजेक्टरों पर कोक या यहां तक ​​कि दहन स्रोतों के निर्माण के साथ कनेक्शन और ईंधन रिसाव में रिसाव से बचने के लिए, गैस टरबाइन इकाई पर स्थापना से पहले उनके निर्माण और संयोजन की संपूर्णता को बेंचों पर नियंत्रित किया जाता है।

ऑपरेशन के दौरान इंजेक्टर और बर्नर को ओवरहीटिंग, कोकिंग और क्षति को ठंडा करने और लगातार हवा चलाकर उनकी सुरक्षा करने से रोका जाता है; शटडाउन और ईंधन की आपूर्ति बंद होने के बाद इंजेक्टर की कोकिंग - इसे जल्दी से सूखाकर और इंजेक्टर के आंतरिक पथों को हवा से उड़ाकर हटाया जाता है अवशिष्ट ईंधन. दो प्रकार के ईंधन पर काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए गैस टरबाइन संयंत्रों में, प्राकृतिक गैस पर काम करते समय तरल ईंधन इंजेक्टरों को आमतौर पर उसी गैस से शुद्ध किया जाता है, जिसे इंजेक्टरों के अवरोध और क्षरण से बचने के लिए धूल, पानी और नमक से साफ किया जाता है।

दहन प्रक्रिया को बेहतर बनाने, भागों को ठंडा करने, दहन कक्ष से बाहर निकलने पर तापमान क्षेत्र की असमानता को कम करने आदि के लिए किए गए परिवर्तन, कक्षों की अन्य विशेषताओं पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकते हैं। उदाहरण के लिए, क्राफ्टवरकुनियन के V93 गैस टरबाइन में, प्राथमिक वायु की गति बढ़ाकर और अतिरिक्त छिद्रों के माध्यम से इसकी मात्रा बढ़ाकर प्रारंभिक रूप से देखे गए धुएं को कम किया गया था। इन उपायों के साथ मिक्सर के समायोज्य उद्घाटन के आंशिक रूप से बंद होने और उनमें गति में वृद्धि के कारण गैस प्रवाह में व्यवधान हुआ और टरबाइन ब्लेड के टूटने का कारण बना। मिक्सर को पुनः डिज़ाइन किए जाने के बाद सीएस का विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित किया गया; समायोज्य छिद्रों को बंद करना और वायु इंजेक्शन के लिए 12 शंक्वाकार नोजल और निरंतर क्रॉस-सेक्शन के 4 छेद स्थापित करना।

ईंधन पैरामीटर तालिका

सभी दहन कक्ष मौलिक रूप से एक-दूसरे के समान हैं, लेकिन उन्हें कुछ, काफी महत्वपूर्ण विशेषताओं के अनुसार विभाजित किया गया है। वर्गीकरण सिद्धांतों में से एक गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्ष- यह उन्हें विभाजित कर रहा है सामान्य लेआउट. आज तीन प्रकार के लेआउट हैं: ट्यूबलर (या व्यक्तिगत), ट्यूबलर-रिंग और रिंग।

दहन कक्षों के डिज़ाइन आरेख। ए - ट्यूबलर, बी - ट्यूबलर-रिंग, सी - कुंडलाकार।

ट्यूबलर (व्यक्तिगत) दहन कक्षयह दो पिंडों वाली एक अंगूठी के रूप में उपरोक्त परिभाषा से कुछ हद तक अलग है, क्योंकि इसमें कई अलग-अलग खंड होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना ट्यूबलर शरीर होता है और इसके अंदर एक लौ ट्यूब स्थित होती है।

फ्लेम पाइप तथाकथित फ्लेम ट्रांसफर पाइपों द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जो स्टार्टअप के दौरान और पाइपों में से एक के बाहर जाने की स्थिति में लौ को आसन्न पाइपों में स्थानांतरित करने का काम करते हैं। ऐसे चैंबर वाले इंजन की उत्तरजीविता काफी अधिक होती है। साथ ही, यह डिज़ाइन इंजन को संचालित करना और मरम्मत करना आसान बनाता है। प्रत्येक व्यक्तिगत सीवी को पूरे इंजन को अलग किए बिना मरम्मत के लिए हटाया जा सकता है।

रोल्स-रॉयस RB.41 नेने इंजन का ट्यूबलर दहन कक्ष।

छोटी मात्रा के कारण, ऐसे सीएस को इसके विकास के दौरान फाइन-ट्यूनिंग करना काफी आसान है। यह कक्ष केन्द्रापसारक कंप्रेसर के साथ अच्छी तरह से फिट बैठता है। सेंट्रल बैंक कंप्रेसर के साथ शुरुआती टर्बोजेट इंजनों पर इसके उपयोग का यह एक मुख्य कारण है।

एक उदाहरण हॉकर सी हॉक विमान पर स्थापित ब्रिटिश रोल्स-रॉयस आरबी.41 नेने इंजन और इसके उत्तराधिकारी, एमआईजी के लिए सोवियत वीके-1 इंजन (या आरडी-45, आफ्टरबर्नर के साथ - वीके-1एफ/आरडी-45एफ) है। 15 विमान, मिग-17, आईएल-28, टीयू-14। या चेकोस्लोवाक मोटरलेट एम-701, बड़े पैमाने पर उत्पादित एयरो एल-29 डेल्फ़िन प्रशिक्षण विमान पर स्थापित।

रोल्स-रॉयस RB.41 नेने इंजन।

हवाई जहाज हॉकर समुद्री हॉक।

इंजन आरडी-45.

एक ट्यूबलर दहन कक्ष के साथ आरडी-45 इंजन।

आरडी-45 इंजन के साथ मिग-15 लड़ाकू विमान।

मोटरलेट M701 इंजन।

एल-29 डेल्फ़िन विमान।

ट्यूबलर केएस इंजन के पावर सर्किट में शामिल नहीं है। विभिन्न इंजन डिज़ाइनों में 6 से 22 व्यक्तिगत कक्ष हो सकते हैं।

हालांकि, ऐसे दहन कक्ष में एक बहुत ही महत्वपूर्ण खामी है - आउटलेट पर तापमान, दबाव और गैस प्रवाह दर के क्षेत्र की असमानता। सीधे शब्दों में कहें तो, प्रवाह, अलग-अलग पाइपों की संख्या के अनुसार सेक्टरों में विभाजित होता है और टरबाइन में प्रवेश करता है, तापमान और दबाव में असमान होता है, और रोटर ब्लेड रोटेशन के दौरान निरंतर वैकल्पिक भार का अनुभव करते हैं, जो निश्चित रूप से उनकी विश्वसनीयता और सेवा जीवन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।

आरडी-45 इंजन का संचालन। व्यक्तिगत लौ ट्यूबों का असमान संचालन दिखाई देता है।

एक व्यक्तिगत दहन कक्ष के आधार पर, एक और, अधिक प्रगतिशील लेआउट प्रकार विकसित किया गया था - एक ट्यूबलर-रिंग दहन कक्ष। ऐसे सीएस वाले इंजन का एक विशिष्ट उदाहरण AL-21-F3 TRDF (संस्करण 89) है, जो SU-24 विमान के सभी संशोधनों के साथ-साथ SU-17M के सभी संशोधनों पर स्थापित है।

ऐसे दहन कक्ष में, कई लौ ट्यूब (AL-21F-3 के लिए - 12 टुकड़े, अन्य इंजनों पर आमतौर पर 9 से 14 तक) एक सामान्य आवास (या आवरण) के अंदर एक सर्कल (रिंग) में स्थित होते हैं, जो आमतौर पर शामिल होता है सामान्य पावर इंजन आरेख में। फ्लेम ट्यूब फ्लेम ट्रांसफर पाइप से जुड़े होते हैं। अपने आउटपुट भाग में वे एक विशेष द्वारा भी जुड़े हुए हैं सामान्यएक छोटा पाइप जिसे "गैस कलेक्टर" कहा जाता है।

इंजन AL-21F-3 (लेआउट "C" - SU-17M विमान के लिए)।

AL-21F3 इंजन के साथ फाइटर-बॉम्बर SU-17M4।

ट्यूबलर-रिंग दहन कक्ष।

ट्यूबलर-रिंग केएस की लौ ट्यूब का एक उदाहरण। 1 - नोजल की स्थापना. 2 - ज़ुल्फ़ के साथ सामने की दीवार। 3 - ठंडी हवा के लिए छेद। 4 - द्वितीयक वायु के लिए छेद। 5 - कोष्ठक. 6 - ज्वाला स्थानांतरण पाइप।

यह गैस प्रवाह मोर्चे की परिधि के साथ टरबाइन के सामने एक अधिक समान तापमान क्षेत्र के निर्माण की सुविधा प्रदान करता है।

ट्यूबलर-रिंग दहन कक्ष, उनके आउटपुट मापदंडों, परिष्करण की जटिलता और संचालन और मरम्मत में आसानी के संदर्भ में, ट्यूबलर कक्षों और अगले डिजाइन और लेआउट प्रकार - कुंडलाकार कक्षों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं।

अँगूठी गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्षइसमें एक लौ ट्यूब होती है, जो एक रिंग के रूप में बनी होती है और दहन कक्ष के बाहरी और आंतरिक निकायों के बीच संकेंद्रित रूप से स्थित होती है। इसमें बाहरी और भीतरी सतहों के रूप में बना एक मध्य भाग होता है (इन्हें मिक्सर भी कहा जाता है), एक आउटलेट गैस कलेक्टर और एक फ्रंट डिवाइस (सामने का हिस्सा) जिसमें नोजल स्थापित करने के लिए स्थान (बर्नर) होते हैं और हवा की आपूर्ति के लिए उपकरण होते हैं। लौ ट्यूब। ऐसे बहुत सारे स्थान हो सकते हैं - 10 से 132 तक (वास्तविक इंजनों पर, जमीन पर आधारित गैस टर्बाइनों सहित) और इससे भी अधिक (प्रयोग)।

एनके-32 इंजन (टीयू-160 विमान) का कुंडलाकार दहन कक्ष।

टीयू-160 विमान पर एनके-32 इंजन। उड़ान के बाद निरीक्षण.

कुंडलाकार दहन कक्ष की ज्वाला नलिका। 5 - फ्रंट डिवाइस। 2,3 - बाहरी और आंतरिक मिक्सर। 1.4 - इंजेक्टरों का स्थान। 6 - द्वितीयक वायु की आपूर्ति के लिए छेद।

कुंडलाकार दहन कक्ष (AI-25 इंजन, कंप्यूटर मॉडल) का एक उदाहरण।

वलयाकार दहन कक्ष (AI-25 इंजन) का कंप्यूटर मॉडल।

तापमान क्षेत्र की एकरूपता की दृष्टि से वलयाकार कक्ष उल्लिखित सभी कक्षों में सबसे उत्तम है। इसके अलावा, इसकी न्यूनतम लंबाई और कुल सतह क्षेत्र है और इसलिए यह सबसे हल्का है (इंजन के वजन का लगभग 6-8%), इसमें न्यूनतम दबाव हानि (हाइड्रोलिक हानि) होती है और ठंडा करने के लिए कम हवा की आवश्यकता होती है।

हालाँकि, ऐसे कक्ष को ठीक करना, स्थिर दहन और शक्ति सुनिश्चित करना मुश्किल है, विशेष रूप से बड़े आकार और उच्च गैस प्रवाह दबाव के साथ। इसके अलावा, इसकी मरम्मत की संभावना काफी कम है और मुख्य रूप से इंजन को अलग करने की आवश्यकता होती है। हालाँकि आधुनिक बोरस्कोपिक उपकरणों का उपयोग करके निगरानी करना काफी संभव है। सकारात्मक गुण अधिक महत्वपूर्ण हैं और इसलिए लगभग सभी आधुनिक टर्बोजेट इंजनों पर कुंडलाकार दहन कक्षों का उपयोग किया जाता है।

इसके अलावा एक विभाजन भी है गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्षगैस प्रवाह की दिशा में. ये डायरेक्ट-फ्लो और काउंटर-फ्लो कैमरे हैं (इन्हें लूप या सेमी-लूप भी कहा जाता है)। प्रत्यक्ष-प्रवाह प्रणालियों में, दहन कक्ष में गैस की गति की दिशा इंजन पथ के साथ इसकी गति की दिशा से मेल खाती है, और काउंटर-प्रवाह प्रणालियों में ये दिशाएँ विपरीत होती हैं।

इस वजह से, लूप कक्षों में दबाव का नुकसान प्रत्यक्ष-प्रवाह कक्षों की तुलना में काफी अधिक है। लेकिन साथ ही, उनके अक्षीय आयाम काफ़ी छोटे होते हैं। लूप कक्ष केन्द्रापसारक कंप्रेसर के साथ बहुत अच्छी तरह से काम करते हैं और इन्हें टरबाइन के ऊपर (चारों ओर) स्थित किया जा सकता है। इसमें निश्चित रूप से अनुप्रस्थ आयामों में वृद्धि शामिल है, लेकिन साथ ही अक्षीय आयाम उल्लेखनीय रूप से कम हो जाते हैं।

लूप दहन कक्ष के लेआउट का एक उदाहरण।

हेलीकॉप्टर गैस टरबाइन इंजन का लूप दहन कक्ष।

लूप दहन कक्षों के फायदों में से एक टरबाइन नोजल तंत्र पर लौ से थर्मल विकिरण के प्रभाव में महत्वपूर्ण कमी है, जो इस मामले में लौ कोर के संबंध में "दृष्टि क्षेत्र की रेखा" के बाहर स्थित है।

एक बार-थ्रू कक्षों का उपयोग अक्षीय कंप्रेसर के साथ संयोजन में उच्च शक्ति वाले विमान इंजनों में किया जाता है। लूप इंजन का उपयोग मुख्य रूप से छोटे आकार के इंजनों पर किया जाता है, जैसे हेलीकॉप्टर गैस टरबाइन इंजन, सहायक बिजली इकाइयाँ (एपीयू), ड्रोन इंजन आदि।

गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्षइन्हें ईंधन-वायु मिश्रण के निर्माण के सिद्धांत के अनुसार भी विभाजित किया गया है। बाहरी मिश्रण निर्माण वाले कक्षों (या वाष्पीकरण कक्ष) में ईंधन का प्रारंभिक वाष्पीकरण होता है और इसे दहन क्षेत्र में आपूर्ति करने से पहले हवा के साथ मिलाया जाता है।

इस प्रकार का दहन कक्ष इंजन के पर्यावरणीय प्रदर्शन में काफी सुधार कर सकता है क्योंकि इसमें उच्च दहन दक्षता होती है।

लेकिन एक ही समय में, पूर्व-वाष्पीकरण प्रणाली काफी जटिल है और इसकी पाइपलाइनों के कोकिंग (यानी, रालयुक्त ईंधन अंशों के जमा होने) का खतरा है, जिससे ओवरहीटिंग और बर्नआउट हो सकता है, जो अंततः एक इंजन का कारण बन सकता है। विस्फोट। इसलिए, व्यवहार में बाष्पीकरणीय दहन कक्ष वाले इंजनों का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है, लेकिन ऐसे उदाहरण हैं: हेलीकॉप्टर गैस टरबाइन इंजन टी-700-जीई-700 (यूएसए - जनरल इलेक्ट्रिक), साथ ही एपीयू टीए-6।

अधिकांश गैस टरबाइन इंजन आंतरिक मिश्रण निर्माण वाले इंजन हैं। उनमें, लगभग 40-100 माइक्रोन के व्यास के साथ बूंदों के रूप में विशेष नोजल का उपयोग करके इंजन प्रवाह के साथ ईंधन का छिड़काव किया जाता है। फिर यह हवा के साथ मिश्रित होकर दहन क्षेत्र में प्रवेश करता है।

पिछले दो दशकों में, दहन कक्षों का एक और विभाजन स्थापित किया गया है, जो इंजन के पर्यावरणीय प्रदर्शन से संबंधित है, यानी वातावरण में हानिकारक पदार्थों का उत्सर्जन।

ये दो दहन क्षेत्रों के साथ दहन कक्षों के डिज़ाइन विकास हैं, जिनमें से प्रत्येक को कुछ मोड में संचालन के लिए अनुकूलित किया गया है। दो-क्षेत्रीय दहन कक्ष होते हैं, जिनमें दहन क्षेत्र श्रृंखला में एक के बाद एक स्थित होते हैं, और दो-स्तरीय दहन कक्ष होते हैं, जिनमें दहन क्षेत्र एक के ऊपर एक, यानी समानांतर में स्थित होते हैं।

प्रक्रियाओं के बारे में कुछ गैस टरबाइन इंजन का दहन कक्ष.

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, दहन सीधे लौ ट्यूब में होता है, जो तथाकथित अग्नि स्थान को सीमित करता है। वह बहुत कठिन परिस्थितियों में काम करती है। सामान्य तौर पर, इसे हल्के ढंग से भी कहा जा सकता है, अगर हम कम से कम इस तथ्य को ध्यान में रखते हैं कि जिस सामग्री से इसे बनाया जाता है उसका पिघलने बिंदु लौ के तापमान से काफी कम है। वह इससे कैसे निपटती है? यह इस बारे में है दहन और शीतलन प्रक्रियाओं का उचित संगठन.

इन प्रक्रियाओं में वायु मुख्य एवं निर्णायक भूमिका निभाती है। यह दहन प्रक्रिया में स्वयं ऑक्सीजन की आपूर्ति करता है और गैस टरबाइन इंजन दहन कक्ष के तत्वों के लिए शीतलन और थर्मल इन्सुलेशन के साधन के रूप में कार्य करता है।

हवा कंप्रेसर के पीछे से 150-180 मीटर/सेकेंड तक की गति से आती है। इस गति पर, दहन प्रक्रिया कठिन होती है और कुल दबाव हानि बड़ी होती है। इन परेशानियों को दूर करने के लिए एक डिफ्यूज़र मौजूद है। इसमें, प्रवाह की गति काफी कम हो जाती है - 40-50 मीटर/सेकेंड तक।

फिर प्रवाह को दो भागों में विभाजित किया जाता है। एक, छोटा भाग (लगभग 30-40%) सीधे डिफ्यूज़र के लौ ट्यूब में प्रवेश करने के बाद "प्राथमिक वायु" कहलाता है। यह हवा, आमतौर पर लौ ट्यूब में प्रवेश करती है, इसके सामने वाले उपकरण में एक विशेष इकाई से होकर गुजरती है जिसे स्विर्लर कहा जाता है, जो आगे धीमा हो जाता है और छिड़काव किए गए ईंधन के साथ इसके मिश्रण को बढ़ावा देता है।

"द्वितीयक वायु" भी है। इसका प्रवाह आंतरिक और बाहरी आवासों और लौ ट्यूब के बीच कुंडलाकार चैनलों से होकर गुजरता है। अधिक सटीक रूप से, यह उस हिस्से के बिना हवा है जो कभी भी दहन प्रक्रिया में भाग नहीं लेती है (लौ ट्यूब में प्रवेश नहीं करती है)। यह भाग दहन कक्ष के माध्यम से कुल प्रवाह का लगभग 10% बनाता है (दहन तापमान बढ़ने के साथ बढ़ता है) और, कुंडलाकार चैनलों से गुजरते हुए, टरबाइन को ठंडा करने के लिए उपयोग किया जाता है।

और द्वितीयक वायु स्वयं अपने विभिन्न क्षेत्रों में और दहन प्रक्रिया के विभिन्न चरणों में विशेष छिद्रों के माध्यम से लौ ट्यूब में प्रवेश करती है जो ट्यूब के अंदर प्रवाह को ठीक से बनाने में मदद करती है, इसकी दीवारों और दहन कक्ष के शरीर को प्रभावी ढंग से ठंडा करती है और अंततः वांछित गैस तापमान प्राप्त करती है। आउटलेट दहन कक्ष में, प्रवाह के साथ इसके वितरण की एकरूपता को ध्यान में रखते हुए।

फ्लेम ट्यूब स्वयं आमतौर पर एक प्रकार की होती है "छेद संरचना"विभिन्न आकारों और विन्यासों के कई छेदों के साथ। वे या तो कट या पायदान, या गोल या अंडाकार आकार के छेद हो सकते हैं, नियमित, किनारे के साथ (कफ की तरह), फ़्लैंगिंग के साथ या पाइप के साथ। ये सभी छिद्र एक निश्चित व्यवस्था के अधीन हैं। एक बेंच पर दहन कक्ष को ठीक करते समय उनकी गणना या (अधिक बार) प्रयोगात्मक रूप से चयन किया जाता है।

वीटी की दीवारों में वायु आपूर्ति के लिए छिद्रों का डिज़ाइन।

फ्लेम ट्यूब की साइड की दीवारों को अक्सर छिद्रों की उपस्थिति के कारण मिक्सर कहा जाता है जो एक निश्चित क्रम में वायु प्रवाह को मिलाते हैं।

दहन और प्रवाह के पारस्परिक मिश्रण की प्रक्रियाएँ पारंपरिक रूप से नामित क्षेत्रों में होती हैं। सामान्य तौर पर, परंपरा के बावजूद, ये क्षेत्र गणना और फ़ाइन-ट्यूनिंग के दौरान निर्धारित किए जाते हैं गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्षऔर उनके स्थान और आकार के अनुसार वे वास्तव में मौजूद हैं, हालांकि उनका कोई स्पष्ट सीमांकन और विभाजन नहीं है।

दहन क्षेत्र ज्वाला नलिका के सामने वाले भाग में स्थित होता है। यहां प्राथमिक वायु और ईंधन की आपूर्ति और ईंधन-वायु मिश्रण की तैयारी होती है। विभिन्न प्रकार के ज़ुल्फ़ों की सहायता से हवा को अशांत किया जाता है, नोजल द्वारा ईंधन का छिड़काव किया जाता है, और मिश्रण, वाष्पीकरण और प्रज्वलन की प्रक्रियाएँ होती हैं।

प्राथमिक वायु इष्टतम प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए फ्लेम ट्यूब की लंबाई (सामने के भाग में) के साथ धीरे-धीरे (सामने वाले उपकरण, ज़ुल्फ़ों और फिर उपर्युक्त छिद्रों के माध्यम से) प्रवेश करती है।

गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्ष में प्रक्रियाएँ।

फ्लेम ट्यूब में हवा के प्रवाह की कंप्यूटर मॉडलिंग।

इंजन के डिज़ाइन के आधार पर, दहन क्षेत्र को बढ़ाया जा सकता है। फिर एक मध्यवर्ती दहन क्षेत्र की पहचान की जाती है, जिसमें ईंधन का दहन पूरा होता है। द्वितीयक वायु भी इस क्षेत्र में प्रवेश करती है, इस मामले में भी दहन प्रक्रिया में भाग लेती है।

अगला मिश्रण (या तनुकरण) क्षेत्र है। इस क्षेत्र में, द्वितीयक वायु उन्हीं विशेष छिद्रों के माध्यम से लौ ट्यूब में प्रवेश करती है, जो अब दहन प्रक्रिया में भाग नहीं लेती है। गैस के साथ मिलकर, यह दहन कक्ष और उसके वितरण क्षेत्र (तापमान क्षेत्र) से बाहर निकलने पर अंतिम तापमान बनाता है।

द्वितीयक वायु का एक अन्य महत्वपूर्ण कार्य दहन कक्ष के तत्वों को ठंडा करना है। लौ ट्यूब में प्रक्रियाओं के दौरान, दहन उत्पाद का तापमान 2000-2200 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। हालाँकि, सामान्य प्रदर्शन और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, लौ ट्यूबों की दीवारों का तापमान 900-950°C (ढाल 50°C/सेमी से अधिक नहीं) से अधिक नहीं होना चाहिए।

ये स्थितियाँ द्वितीयक वायु द्वारा शीतलन द्वारा पूरी की जाती हैं। आधुनिक गैस टरबाइन इंजन तथाकथित संयुक्त संवहन-फिल्म वायु शीतलन का उपयोग करते हैं। वायु का कुछ भाग संवहन शीतलन का उपयोग करके अपना कार्य करता है।

गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्ष की दीवारों को ठंडा करने के सिद्धांत।

उदाहरण के लिए, लौ ट्यूब और दहन कक्ष के शरीर के बीच कुंडलाकार चैनलों से गुजरने वाली हवा बाहर से लौ ट्यूब की दीवारों को ठंडा करती है, और जो हवा पाइप के अंदर छिद्रों और दरारों से प्रवेश करती है और पाइप के साथ वहां फैलती है। दीवारें वायु फिल्म-पर्दे की तरह कुछ बनाती हैं जिसका तापमान दहन क्षेत्र के तापमान से बहुत कम होता है।

यह फिल्म तापीय ऊर्जा के संवहन प्रवाह को काफी कम कर देती है। वायु ऊष्मा की कुचालक होती है, अर्थात् इस प्रकार वायु फिल्म ज्वाला नलिका की दीवारों को अत्यधिक गरम होने से बचाती है।

हालाँकि, ऊर्जा के उज्ज्वल प्रवाह पर इसका वस्तुतः कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। आखिरकार, इंजन में सतहों का ताप न केवल संवहन के परिणामस्वरूप होता है, बल्कि गर्म दहन उत्पादों के थर्मल विकिरण के कारण भी होता है।

दहन कक्ष में शीतलन के सिद्धांत।

ठंडी हवा या तो प्रवाह के समानांतर दहन क्षेत्र में प्रवेश कर सकती है, इस मामले में यह जेट संयुक्त शीतलन है, या इसके लंबवत है। यह तथाकथित संयुक्त छिद्रित शीतलन है। यहां, पाइप की दीवार (वेध) में छोटे छेद की एक प्रणाली के माध्यम से हवा की आपूर्ति की जाती है।

फ्लेम ट्यूब के सभी तत्व, दोनों दीवारें और सामने वाला उपकरण, एक समान तरीके से ठंडा किया जाता है, और शीतलन चैनलों के लिए डिज़ाइन विकल्प अलग-अलग होते हैं। जिन इंजेक्टरों के माध्यम से ईंधन की आपूर्ति की जाती है उन्हें भी शीतलन की आवश्यकता होती है। यह उसी हवा के कारण, साथ ही उनके बीच से गुजरने वाले ईंधन के कारण होता है। यह नोजल से अतिरिक्त गर्मी को हटा देता है और फिर स्प्रे करके फ्लेम ट्यूब में जला देता है।

इंजेक्टर के बारे में

नोजल के संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत भिन्न हो सकता है, लेकिन मुख्य लक्ष्य उच्च गुणवत्ता वाला परमाणुकरण है। बूंदें जितनी छोटी होंगी, वे उतनी ही तेजी से और बेहतर तरीके से वाष्पित होंगी, और दहन की पूर्णता उतनी ही अधिक होगी, और इसलिए दहन कक्ष की गुणवत्ता भी उतनी ही अधिक होगी।

परमाणुकरण की गुणवत्ता, अन्य बातों के अलावा, ईंधन जेट की गति और कंप्रेसर के पीछे वायु प्रवाह पर निर्भर करती है। परमाणुकरण तब संभव होता है जब ईंधन को अपेक्षाकृत धीमी गति से चलने वाली हवा में उच्च दबाव में आपूर्ति की जाती है। इस प्रकार के इंजेक्टर को मैकेनिकल कहा जाता है। यदि ईंधन का दबाव काफी कम है और प्रवाह दर अधिक है, तो ये वायवीय इंजेक्टर हैं।

मैकेनिकल इंजेक्टरों का सबसे प्रमुख प्रतिनिधि व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले केन्द्रापसारक इंजेक्टर हैं। उनमें, उच्च दबाव के तहत स्पर्शरेखीय रूप से ईंधन की आपूर्ति की जाती है और, मुड़कर, एक शंकु (घूंघट) के रूप में बाहर आती है।

छिड़काव स्वयं शंकु में केन्द्रापसारक बलों के प्रभाव में होता है। यह बूंदों में टूट जाता है, जो प्राथमिक हवा के साथ मिल जाता है। केन्द्रापसारक बलों का विरोध शंकु में केरोसिन के सतह तनाव बलों द्वारा किया जाता है।

शंकु का आकार, आवरण की मोटाई और अंततः, ऐसे इंजेक्टर में स्प्रे की गुणवत्ता ईंधन आपूर्ति दबाव पर अत्यधिक निर्भर होती है। यह केन्द्रापसारक इंजेक्टरों का मुख्य नुकसान है।

आमतौर पर, 100-150 केपीए के दबाव पर संतोषजनक परमाणुकरण संभव है, और 6-12 एमपीए पर अच्छा और उत्कृष्ट है। हालाँकि, एक आधुनिक विमान इंजन (और इसलिए ईंधन की खपत) के ऑपरेटिंग मोड में काफी व्यापक रेंज होती है, और गहरे इंजन थ्रॉटलिंग (यानी, ईंधन की खपत को कम करने) के साथ, अच्छा ईंधन परमाणुकरण सुनिश्चित करना अक्सर असंभव होता है, और इसलिए विश्वसनीय होता है इंजन संचालन.

उदाहरण के लिए, मौजूदा गणना के अनुसार, लगभग 6-12 एमपीए (यानी, अच्छे परमाणुकरण के साथ) के नाममात्र मोड पर ईंधन दबाव के साथ, कम गैस पर दबाव लगभग 4-5.8 केपीए होगा। और ऐसे दबाव पर, संतोषजनक परमाणुकरण भी प्राप्त नहीं किया जा सकता है, अर्थात नोजल के पीछे कोई ईंधन शंकु नहीं होगा।

इस नुकसान को दूर करने के लिए, तथाकथित दो-चरण (दो-चैनल) नोजल का उपयोग किया जाता है। उनके पास दो नोजल हैं. निष्क्रिय और स्टार्ट-अप मोड में, केंद्रीय नोजल (पहला चरण) संचालित होता है, जो आकार में छोटा होता है और कम ईंधन खपत पर परमाणुकरण प्रदान करता है।

दो-चरण यांत्रिक नोजल।

और उच्च मोड पर, एक दूसरा नोजल (दूसरा चरण) जुड़ा होता है, और वे एक साथ काम करते हैं। यह सभी मोड में अच्छा परमाणुकरण सुनिश्चित करता है। हालांकि, इस मामले में, एक विशेष वितरण वाल्व के माध्यम से दूसरे चरण के मैनिफोल्ड को ईंधन से भरने में समय लगता है, जो दहन मोड में अस्थिरता पैदा कर सकता है। यह दो-चरण केन्द्रापसारक इंजेक्टर का मुख्य नुकसान है।

मैकेनिकल नोजल में जेट नोजल भी शामिल हैं। वे मूलतः एक जेट हैं और उनकी रेंज काफी लंबी है। आधुनिक गैस टरबाइन इंजनों के अपेक्षाकृत छोटे मुख्य दहन कक्षों के लिए, यह असुविधाजनक है, इसलिए उन पर व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है।

एक प्रकार का जेट बाष्पीकरणीय नोजल है। उसका नोजल एक बाष्पीकरणकर्ता ट्यूब में रखा गया है, जिसे ईंधन को वाष्पित करने के लिए गर्म गैसों द्वारा गर्म किया जाता है। इन इंजेक्टरों के सकारात्मक पहलू हैं, जैसे सादगी, उच्च ईंधन दबाव की आवश्यकता नहीं, हानिकारक नाइट्रोजन ऑक्साइड का कम उत्सर्जन और सबसे महत्वपूर्ण सकारात्मक गुण - दहन क्षेत्र में ईंधन का समान वितरण, यानी बाहर निकलने पर एक समान तापमान क्षेत्र दहन कक्ष, जो टर्बाइनों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

लेकिन इसमें बहुत सारी नकारात्मक चीजें भी हैं. ऐसा इंजेक्टर मिश्रण की संरचना और ईंधन के प्रकार के प्रति संवेदनशील होता है। बाष्पीकरणकर्ता ट्यूब अल्पकालिक है और बर्नआउट संभव है। उच्च ऊंचाई की स्थितियों में खराब इंजन स्टार्ट होना। दहन कक्ष को केवल एक फ्लेयर इग्नाइटर से शुरू किया जा सकता है जो बाष्पीकरणकर्ता ट्यूब को गर्म करता है।

कंप्रेसर में उच्च दबाव वृद्धि के साथ विमानन जेट इंजनों पर (इसमें बड़े वाणिज्यिक विमानन के लिए आधुनिक इंजन शामिल हैं), तथाकथित वायवीय वायु इंजेक्टर व्यापक हो गए हैं।

वायु इंजेक्टर आरेख।

वायु नोजल नमूनों में से एक।

उनमें, ईंधन फिल्म आंतरिक और बाहरी, दो घूमते वायु प्रवाहों द्वारा छोटी बूंदों में टूट जाती है। ऐसे इंजेक्टर को संचालित करने के लिए ईंधन लाइन में उच्च दबाव की आवश्यकता नहीं होती है, जिसका ईंधन पंपों की विश्वसनीयता और सेवा जीवन पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है, और उनका वजन भी कम हो जाता है।

उनमें हवा के साथ ईंधन का परमाणुकरण और मिश्रण बेहद प्रभावी है, जो दहन प्रक्रिया के दौरान नाइट्रोजन ऑक्साइड और कालिख के गठन के स्तर को काफी कम कर देता है। कालिख की मात्रा कम करने से थर्मल विकिरण का स्तर कम हो जाता है, जो लौ ट्यूब की दीवारों को अधिक प्रभावी ढंग से ठंडा करने में मदद करता है।

इसके अलावा, वायु नोजल किसी भी प्रवाह दर पर लौ ट्यूब में ईंधन का निरंतर, समान वितरण सुनिश्चित करते हैं। और इससे आउटलेट पर एक स्थिर तापमान क्षेत्र की भविष्यवाणी करना और उसे बनाए रखना संभव हो जाता है, जिससे बेंच पर दहन कक्षों को ठीक करना आसान हो जाता है।

इग्निशन के बारे में कुछ.

काम के दौरान गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्षईंधन-वायु मिश्रण के लगातार मजबूर प्रज्वलन की आवश्यकता नहीं है। यहाँ चारों ओर काफ़ी गर्मी है। हालाँकि, किसी भी इंजन की तरह, इग्निशन शुरू करना आवश्यक है।

इस मामले में लौ का स्रोत एक पारंपरिक गैसोलीन आंतरिक दहन इंजन के स्पार्क प्लग के समान स्पार्क प्लग का उच्च तापमान विद्युत निर्वहन है। लेकिन केवल समान, क्योंकि आंतरिक दहन इंजन पारंपरिक इलेक्ट्रिक हाई-वोल्टेज स्पार्क प्लग का उपयोग करते हैं। उनकी डिस्चार्ज शक्ति दहन कक्ष में दबाव पर निर्भर करती है और यह जितनी कम होगी, शक्ति उतनी ही कम होगी। सेवा उपकरणों में, ऐसे स्पार्क प्लग की जाँच करते समय, वे इसे विशेष रूप से पंप भी करते हैं।

यह विमान के इंजन के लिए फायदेमंद नहीं है, खासकर, उदाहरण के लिए, उच्च ऊंचाई वाले प्रक्षेपण के लिए। इसलिए, सभी आधुनिक विमानन गैस टरबाइन इंजन अब तथाकथित लो-वोल्टेज सेमीकंडक्टर सतह डिस्चार्ज स्पार्क प्लग का उपयोग करते हैं, जो बाहरी दबाव से प्रभावित नहीं होते हैं।

ईंधन-वायु मिश्रण का वास्तविक प्रज्वलन सीधे स्पार्क प्लग से या विशेष ईंधन इग्नाइटर का उपयोग करके हो सकता है। उत्तरार्द्ध का उपयोग आधुनिक इंजनों पर अधिक बार किया जाता है।

स्पार्क प्लग से दहन कक्ष के सीधे प्रज्वलन की योजना।

इग्नाइटर, वास्तव में, एक लघु दहन कक्ष है, जिसमें अक्सर एक साधारण एकल-चरण केन्द्रापसारक नोजल और प्रत्यक्ष प्रज्वलन के लिए एक स्पार्क प्लग लगाया जाता है। विश्वसनीय उच्च-ऊंचाई वाले प्रक्षेपणों को प्राप्त करने के लिए, आमतौर पर ऑक्सीजन की आपूर्ति प्रदान की जाती है।

विश्वसनीय और स्थिर शुरुआत सुनिश्चित करने के लिए, मुख्य दहन कक्ष से अलग, एक विशेष ईंधन आपूर्ति विनियमन कानून के अनुसार इग्नाइटर कक्ष में प्रारंभिक ईंधन की आपूर्ति की जाती है।

इग्नाइटर स्वयं दहन कक्ष के बाहर स्थापित किया जाता है, आमतौर पर इसके सामने के हिस्से में, और गर्म गैसों के संपर्क में नहीं आता है (लौ आपूर्ति पाइप के अपवाद के साथ)। कंप्रेसर के कारण हवा इसमें सामने के हिस्से में विशेष छिद्रों के माध्यम से प्रवेश करती है, यानी यह काफी ठंडी होती है।

दहन कक्ष पर इग्नाइटर स्थापित करना।

इग्नाइटर पाइप (फ़ीड टॉर्च) को फ्लेम ट्यूब में डाला जाता है, सीधे दहन क्षेत्र में फ्लेम टॉर्च की आपूर्ति करने के लिए। ऐसे इग्नाइटर्स के विश्वसनीय प्रज्वलन के लिए आमतौर पर एक से अधिक (दो या तीन) होते हैं, यह ट्यूबलर और ट्यूबलर-रिंग दहन कक्षों के लिए विशेष रूप से सच है।

सामग्री के बारे में.

इंजन में फ्लेम ट्यूबों की पर्याप्त सेवा जीवन सुनिश्चित करने के लिए, वे कभी भी पावर लोड के अंतर्गत नहीं होते हैं, अर्थात वे इंजन के पावर सर्किट में शामिल नहीं होते हैं। इसके अलावा, जिन सामग्रियों से उन्हें बनाया जाता है उनमें उच्च गर्मी प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोधी विशेषताएं होती हैं। इसके अलावा, ऐसी सामग्रियों को संसाधित करना आसान होता है और वे गैस संक्षारण और कंपन के प्रतिरोधी होते हैं।

आमतौर पर ये विशेष क्रोमियम-निकल मिश्र धातु होते हैं। रूसी धातु विज्ञान के लिए ये प्रकार हैं Х20Н80Т, ХН60В, ХН70У, ХН38ВТ, Х24Н25Т। यदि दहन कक्ष 900 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर काम करते हैं, तो Kh20N80T, KhN38VT, KhN75MVTYu जैसे मिश्र धातुओं का उपयोग किया जा सकता है। और 950-1100°C के तापमान के लिए - XN60V मिश्र धातु।

फ्लेम ट्यूबों को स्वयं अलग-अलग हिस्सों - खंडों से वेल्डिंग द्वारा इकट्ठा किया जाता है। अनुभागों के बीच थर्मल तनाव से बचने के लिए, उनके बीच का कनेक्शन "कम कठोरता" के साथ किया जाता है, अर्थात इसे लोचदार बनाया जाता है। इस प्रयोजन के लिए, तनाव सांद्रता को कम करने के लिए अंत में बड़े व्यास वाले छेद के साथ अनुभाग के जेनरेटर के साथ कई कट लगाए जाते हैं। ये तथाकथित "तापमान जोड़" हैं।

दहन कक्ष अनुभागों का कनेक्शन (लोचदार)।

इसके अलावा, लौ ट्यूबों के तत्वों को अंदर से विशेष गर्मी प्रतिरोधी तामचीनी, या अन्यथा ग्लास-तामचीनी कोटिंग्स के साथ लेपित किया जाता है। इन कोटिंग्स का दोहरा कार्य होता है। अपनी कम तापीय चालकता के कारण, वे लौ ट्यूब की दीवारों को ज़्यादा गरम होने से बचाने में योगदान करते हैं। कम तापीय चालकता गुणांक वाली ऐसी 1 मिमी मोटी कोटिंग दीवार के तापमान को लगभग 100 डिग्री तक कम कर सकती है।

इसके अलावा, तामचीनी गैस संक्षारण के खिलाफ एक अच्छी सुरक्षा के रूप में कार्य करती है, अर्थात, गैस में निहित मुक्त ऑक्सीजन द्वारा तरल ईंधन तत्वों की सामग्री का ऑक्सीकरण। ऑपरेशन के दौरान, इनेमल धीरे-धीरे घिस जाता है और क्षरण की घटनाओं के कारण पतला हो जाता है, लेकिन नियमित इंजन मरम्मत के दौरान इसे बहाल किया जा सकता है। इनेमल संक्षारण प्रतिरोध को 6-8 गुना बढ़ा देते हैं। वे 600-1200°C (प्रकार के आधार पर) के तापमान पर काम करते हैं।

रिंग केएस पर सुरक्षात्मक ग्लास इनेमल।

रूसी-निर्मित इंजनों ("पुराने" इंजनों के लिए अधिक) पर सबसे आम एनामेल्स में से एक EV-55 है, जिसका उपयोग, विशेष रूप से, 1Х18Н9Т मिश्र धातु के साथ किया जाता है। वैसे, इसकी संरचना में डाइऑक्साइड के रूप में क्रोमियम की उपस्थिति के कारण इसका विशिष्ट हरा रंग होता है।

एक अन्य सामान्य इनेमल EVK-103 1000°C तक के तापमान पर लंबे समय तक काम कर सकता है और इसका उपयोग KhN60VT (VZh98) प्रकार के मिश्र धातुओं के लिए किया जाता है।

VZh145 (1100°C तक ऑपरेटिंग तापमान, VZh155/171 (1200°C तक ऑपरेटिंग तापमान) जैसे आशाजनक मिश्र धातुओं के लिए, EVK जैसे सीरियल ग्लास एनामेल्स के गुणों को बेहतर बनाने के लिए विशेष एडिटिव्स विकसित किए जा रहे हैं।

इसके अलावा, मिश्रित सामग्री और सिरेमिक का उपयोग किया जाता है, जो आशाजनक उपकरणों (समग्र सिरेमिक संरचना वीएमके-3/वीएमके-3) की परिचालन क्षमताओं में काफी वृद्धि करता है। ऐसे हिस्सों को विकसित करना संभव हो जाता है जो 1500 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर काम करते हैं। कुछ तत्वों के उत्पादन के लिए सिरेमिक का उपयोग करने की प्रथा का परीक्षण पहले ही सैन्य इंजनों पर किया जा चुका है, अब वाणिज्यिक इंजनों की बारी है।

तत्वों की स्थिति की निगरानी के बारे में.

दहन प्रक्रिया का तापमान और दबाव लगातार बढ़ रहा है गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्षसंरचनात्मक तत्वों की स्थिति की निगरानी के लिए आधुनिक तरीकों की आवश्यकता है। इस संबंध में, ऐसा कहा जा सकता है, विषय और साधन दोनों हैं। लगभग सभी मौजूदा और भविष्य के दहन कक्षों में काफी अच्छी परीक्षण क्षमता है, खासकर दृश्य निरीक्षण के संबंध में।

एंडोस्कोप XLG3 और XLGo।

विशेष बोरस्कोपिक उपकरणों का उपयोग आंतरिक गुहाओं के दृश्य निरीक्षण और नियंत्रण को काफी सरल बनाता है। इस संबंध में उपयोग किए जाने वाले सबसे व्यापक (और सुविधाजनक) उपकरण एक्सएलजीओ प्रकार (एवरेस्ट एक्सएलजीओ) के वीडियो एंडोस्कोप या अधिक "गंभीर" तकनीकी एंडोस्कोप हैं। जीई निरीक्षण टेक्नोलॉजीज एक्सएल जी3 वीडियोप्रोब।

लौ ट्यूबों की बाहरी सतह का निरीक्षण करने के लिए आम तौर पर दो तरीकों का उपयोग किया जा सकता है। सभी आधुनिक इंजनों पर, दहन कक्ष के बाहरी आवरण में विशेष रूप से बोरस्कोपिक निरीक्षण के लिए डिज़ाइन किए गए छेद (पोर्ट) होते हैं, जो आसानी से हटाने योग्य प्लग के साथ बंद होते हैं।

बोरस्कोपिक दहन कक्ष निरीक्षण के लिए पहुंच बिंदु स्थानों का उदाहरण। इंजन CFM56-3.

ऐसे बंदरगाहों के माध्यम से, एक बोरस्कोप जांच गैस टरबाइन इंजन दहन कक्ष के बाहरी आवरण के नीचे लगभग किसी भी बिंदु तक पहुंच सकती है। यदि किसी बोरस्कोप में अच्छे आर्टिक्यूलेशन (उदाहरण के लिए वही XLGO) के साथ एक लंबी लचीली जांच होती है, तो यह कार्य कई गुना सरल हो जाता है, और लगभग किसी भी संदिग्ध क्षेत्र की स्थिति को अच्छी तरह से जांचा और विश्लेषण किया जा सकता है, जिसमें 3-डी विश्लेषण का उपयोग भी शामिल है। और उच्च-गुणवत्ता वाली छवियां और वीडियो रिकॉर्डिंग लेना।

उसी तरह (दूसरी विधि) हटाए गए शुरुआती इग्नाइटर के स्थान पर छेद के माध्यम से निरीक्षण किया जा सकता है। इग्नाइटर को हटाना और स्थापित करना आमतौर पर कोई कठिन काम नहीं है। इस मामले में, गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्ष की बाहरी और आंतरिक दोनों गुहाओं का निरीक्षण करना संभव है।

इसके अलावा, कंप्रेसर के अंतिम चरण के लिए बोरस्कोपिक पोर्ट के माध्यम से फ्रंट डिवाइस और सीएस डिफ्यूज़र का निरीक्षण किया जा सकता है (टर्बोफैन इंजन और टर्बोजेट इंजन के लिए यह एक कम दबाव वाला कंप्रेसर है)। उसी तरह, टरबाइन के पहले चरण के नोजल उपकरण पर बोरस्कोपिक बंदरगाहों के माध्यम से लौ ट्यूब के गैस कलेक्टर (साथ ही अंदर से पूरी लौ ट्यूब) का निरीक्षण किया जाता है।

दहन कक्ष की आंतरिक सतहों की XLGO छवि।

वीडियो एंडोस्कोप स्क्रीन पर सीएस की आंतरिक गुहाएँ।

इस प्रकार के पोर्ट (कंप्रेसर और टरबाइन दोनों पर) लगभग सभी आधुनिक गैस टरबाइन इंजनों पर पाए जाते हैं। इन कार्यों के लिए इंजन को तोड़ने या किसी अन्य जटिल निराकरण और स्थापना कार्य की आवश्यकता नहीं होती है।

गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्ष का निरीक्षण करते समय वीडियो XLGO डिवाइस के डिस्प्ले पर एक पैनोरमा दिखाता है। दिलचस्प बात यह है कि यह एक दो-स्तरीय डीएसी दहन कक्ष है (नीचे चर्चा की गई है)।

पारिस्थितिक बारीकियाँ।

हवाई यातायात की मात्रा में वैश्विक वृद्धि की आधुनिक परिस्थितियों में, यात्री और कार्गो दोनों, मैं कहूंगा, विमान इंजन का उपयोग करने की संस्कृति तेजी से महत्वपूर्ण होती जा रही है। यही है, एक व्यक्ति न केवल एक विमान गैस टरबाइन इंजन की उच्च थ्रस्ट विशेषताओं के बारे में चिंतित हो जाता है, बल्कि इसकी दक्षता और पर्यावरण मित्रता के बारे में भी चिंतित हो जाता है।

पर्यावरण मित्रता का सीधा संबंध वायुमंडल में हानिकारक इंजन उत्सर्जन से है। आधुनिक इंजन (और इसलिए गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्ष) बनाते समय अब ​​उनकी संख्या पर काफी कठोर आवश्यकताएं लगाई जाती हैं। यह दहन कक्षों के निर्माताओं और डिजाइनरों को नई, अपरंपरागत तकनीकों का उपयोग करने के लिए मजबूर करता है।

इन तकनीकों का सार क्या है और वास्तव में हानिकारक उत्सर्जन क्या हैं।

गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्ष में ईंधन (केरोसिन) के दहन (ऑक्सीकरण) का मूल सूत्र लगभग इस प्रकार है: सी 12 एच 23 + 17.75 ओ 2 = 12 सीओ 2 + 11.5 एच 2 ओ

अर्थात्, ईंधन के दहन से उत्पन्न होने वाले दो मुख्य उत्पाद पानी और कार्बन डाइऑक्साइड हैं।

गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्ष से निकलने वाली गैसों में सबसे बड़ी मात्रा होती है: ऑक्सीजन O2, नाइट्रोजन N2 और कार्बन डाइऑक्साइड और दहन से उत्पन्न पानी। इसके अलावा, अपूर्ण ऑक्सीकरण के उत्पाद जैसे CO, बिना जलाए हाइड्रोकार्बन HC (जैसे CH4, C2H4), साथ ही उच्च तापमान पृथक्करण के परिणामस्वरूप अपघटन उत्पाद भी हैं।

एसओ जैसे पदार्थ (आमतौर पर ईंधन में निहित सल्फर के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप), नाइट्रोजन ऑक्साइड एनओएक्स, विभिन्न एमाइन, साइनाइड, एल्डिहाइड और पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (कम मात्रा में) कम मात्रा में मौजूद होते हैं। इसके अलावा, कार्बन अपनी अधिकता वाले क्षेत्रों में ईंधन के थर्मल अपघटन के परिणामस्वरूप कालिख और धुएं के रूप में मौजूद होता है।

इस पूरी सूची में से, केवल पहले चार उत्पादों में विषाक्त गुण नहीं हैं और वातावरण पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं पड़ता है (हालांकि यह CO2 के संबंध में सापेक्ष है)। बाकी किसी न किसी तरह से वायुमंडल, जीवित जीवों और मनुष्यों के लिए हानिकारक हैं। कुछ विशेष रूप से खतरनाक हैं.

इनमें नाइट्रोजन ऑक्साइड NOx (विशेष रूप से NO और NO2), कार्बन मोनोऑक्साइड CO (कार्बन मोनोऑक्साइड), विभिन्न रचनाओं के हाइड्रोकार्बन CH (कार्सिनोजेन, व्यापक रूप से ज्ञात) शामिल हैं। बेंज़ोपाइरीन C20H12) और कालिख या धुएँ के रूप में कार्बन (विषाक्त पदार्थों को अपने ऊपर सोख लेता है और जब निगल लिया जाता है, तो उससे बाहर नहीं निकलता है)।

वायुयान के इंजनों द्वारा इन पदार्थों का वायुमंडल में उत्सर्जन ( उत्सर्जन) अब आईसीएओ के काफी सख्त विशेष नियमों (2010 के सीएईपी 8 मानकों का नवीनतम अद्यतन सेट) द्वारा विनियमित है।

नाइट्रोजन ऑक्साइड का मुख्य भाग (90% तक) बनता है गैस टरबाइन इंजन का दहन कक्षतथाकथित तापीय तंत्र के अनुसार, जब वायुमंडलीय नाइट्रोजन उच्च तापमान पर ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत हो जाती है। अर्थात्, NOx कम होने के लिए, आपको सबसे पहले, कम दहन तापमान और, दूसरी, कम ऑक्सीजन सांद्रता की आवश्यकता होती है, हालाँकि दूसरे कारक का प्रभाव कम महत्वपूर्ण होता है।

अधिकतम दहन तापमान ईंधन असेंबली की स्टोइकोमेट्रिक संरचना के साथ प्राप्त किया जाता है (अर्थात, जब ईंधन की उपलब्ध मात्रा के पूर्ण दहन के लिए उतनी ही हवा होती है जितनी आवश्यक होती है। ईंधन-वायु मिश्रण की संरचना को दर्शाने वाला पैरामीटर है पहले से ही उल्लिखित अतिरिक्त वायु गुणांक ( α ), और इस मामले में यह एक के बराबर है।

नाइट्रोजन ऑक्साइड के निर्माण पर तापमान और मिश्रण संरचना का प्रभाव।

हालाँकि, Tmax पर। नाइट्रोजन ऑक्साइड के और भी अधिक निर्माण के लिए आदर्श स्थितियाँ होंगी। अत: इनकी संख्या कम करने की दृष्टि से गैस टरबाइन इंजन का दहन कक्षα=1 ज़ोन से दूर काम करना चाहिए, यानी, ईंधन असेंबली स्टोइकोमेट्रिक नहीं होनी चाहिए। या तो समृद्ध या क्षीण। साथ ही, एक अच्छी तरह से मिश्रित ईंधन-वायु मिश्रण (एफए) लंबे समय तक उच्च तापमान वाले क्षेत्र में नहीं रहना चाहिए, जिसका अर्थ है दहन कक्ष के छोटे अक्षीय आयाम।

सीओ- यह ईंधन के अधूरे दहन का परिणाम है जब ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को पूरा करने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं होती है। ऐसा समृद्ध मिश्रण वाले क्षेत्र में होता है। यदि मिश्रण दुबला है या स्टोइकोमेट्रिक के करीब है, तो पृथक्करण के परिणामस्वरूप CO बनता है। इसलिए, इसके गठन से निपटने का तरीका ईंधन असेंबलियों को अच्छी तरह से मिश्रण करना और दहन की पूर्णता में सुधार करना है।

चौधरी- सरल घटकों में ईंधन के थर्मल अपघटन और खराब मिश्रण के कारण इसके अपूर्ण दहन के परिणामस्वरूप गैस में मौजूद हाइड्रोकार्बन। मुकाबला करने का तरीका ईंधन असेंबली का अच्छा मिश्रण और इसे लंबे समय तक दहन क्षेत्र में रखना है।

कालिख (कार्बन). इसका निर्माण ईंधन की संरचना, मिश्रण के मिश्रण की गुणवत्ता और ईंधन के परमाणुकरण पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे दहन कक्ष में दबाव बढ़ता है, कालिख का निर्माण बढ़ता है।

"पुराने" इंजनों के पारंपरिक दहन कक्ष, जिनमें एक रूढ़िवादी डिज़ाइन होता है और निकट-स्टोइकोमेट्रिक संरचना (α = 1) के मिश्रण पर काम करते हैं, हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा को महत्वपूर्ण रूप से कम नहीं करते हैं। कम दहन दक्षता (88-93% तक) के साथ कम-जोर मोड में, सीओ और एचसी उत्सर्जन बढ़ता है, और बढ़ते लोड के साथ तापमान और, तदनुसार, एनओएक्स उत्सर्जन बढ़ता है।

इसलिए, गैस टरबाइन इंजन के दुनिया के अग्रणी निर्माता इस समस्या को हल करने और सीएईपी आवश्यकताओं के अनुपालन को प्राप्त करने के लिए नवीन तकनीकों का उपयोग करके नए कम उत्सर्जन वाले कंप्रेसर विकसित कर रहे हैं।

सीएस में होने वाली प्रक्रियाओं की जटिलता और संवेदनशीलता के कारण यह कार्य बहुत कठिन है। अक्सर, हानिकारक उत्सर्जन घटकों (एनओएक्स, सीओ, सीएच, कालिख) के गठन को प्रभावित करने वाले कारक एक दूसरे के साथ और कर्षण दक्षता और अर्थव्यवस्था जैसे इंजन मापदंडों के साथ एक निश्चित विरोधाभास में हो सकते हैं।

उदाहरण के लिए:

ईंधन-समृद्ध क्षेत्र में दहन कक्ष का संचालन करने से नॉक्स बनने की संभावना कम हो जाती है, लेकिन कालिख के रूप में कार्बन उत्सर्जन में काफी वृद्धि होती है। दुबले मिश्रण क्षेत्र में काम करने से नाइट्रोजन ऑक्साइड और कालिख की मात्रा कम हो जाती है, लेकिन CO और CH की मात्रा बढ़ने की प्रवृत्ति होती है। इसके अलावा, एक दुबला मिश्रण कम-जोर मोड में स्थिर प्रज्वलन और संचालन सुनिश्चित नहीं करता है।

अक्षीय आयामों को कम करना गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्षजैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, इससे बनने वाले नॉक्स की मात्रा भी कम हो जाती है, लेकिन साथ ही सीओ और सीएच के निर्माण में फिर से वृद्धि की प्रवृत्ति होती है। ऐसे कैमरों की उच्च-ऊंचाई वाली लॉन्च क्षमताएं कम हो जाती हैं।

सामान्य तौर पर, कौन सा रास्ता चुनना है, इस पर कोई भी स्वीकार्य निर्णय प्राप्त करने के लिए समझौता अपरिहार्य है। पिछले दो दशकों में, कंप्रेसर में उच्च दबाव वृद्धि के साथ आधुनिक इंजनों के लिए आशाजनक दहन कक्षों के निर्माण में दो मुख्य दिशाएँ काफी स्पष्ट रूप से उभरी हैं।

पहली दिशा.सीएस दुबले ईंधन-वायु मिश्रण के साथ डिज़ाइन मोड (उच्च थ्रस्ट) में काम कर रहा है। ऐसे कक्षों में, मुख्य मोड में, ईंधन असेंबलियों का अच्छा प्रारंभिक मिश्रण और ईंधन का उच्च गुणवत्ता वाला वाष्पीकरण प्राप्त होता है। हालाँकि, ऐसा कक्ष स्वतंत्र रूप से कम-जोर मोड में अच्छा प्रज्वलन और दहन सुनिश्चित नहीं कर सकता है।

समस्या का समाधान आम तौर पर दो दहन क्षेत्रों के निर्माण में होता है: लॉन्च और कम-शक्ति मोड के लिए एक पायलट क्षेत्र, जो एक समृद्ध मिश्रण पर काम करता है और कम सीओ और सीएच उत्सर्जन के लिए अनुकूलित होता है, और उच्च-जोर के लिए एक मुख्य क्षेत्र होता है। डिज़ाइन मोड, लीन फ्यूल असेंबली पर काम कर रहे हैं।

इंजन दुबले मिश्रण पर चल रहे हैं।

ऐसे दो-ज़ोन कैमरे (साथ ही दो-स्तरीय वाले) डिज़ाइन में काफी जटिल होते हैं, इनका द्रव्यमान और लागत अधिक होती है। उनके निर्माण के लिए, उच्च तापीय तनाव (पारंपरिक कैमरों की तुलना में) के कारण, एक नई तथाकथित खंड तकनीक विकसित की गई थी।

फ्लेम ट्यूब बनाने वाले प्रत्येक कुंडलाकार खंड को अलग-अलग खंडों में काटा जाता है, जो विशेष हुक और प्लेट्स (डॉवेल्स) का उपयोग करके एक सामान्य लोड-असर फ्रेम से जुड़े होते हैं। परिणाम एक "फ्लोटिंग" या "सांस लेने वाली" संरचना है जो बिना तनाव के थर्मल भार पर प्रतिक्रिया करती है। यह आपको फ्लेम ट्यूब की विश्वसनीयता और सेवा जीवन को बढ़ाने की अनुमति देता है।

खंड अधिक कुशल शीतलन का उपयोग करना संभव बनाते हैं। शीतलन चैनलों में, हवा का एक समानांतर-विपरीत प्रवाह (संवहन) आयोजित किया जाता है, साथ ही सतह के बाद के अवरोधक शीतलन को भी व्यवस्थित किया जाता है।

इसके अलावा, खंडित डिज़ाइन दहन कक्ष तत्वों के निर्माण में सिरेमिक का उपयोग करना संभव बनाता है।

इस प्रकार के कैमरे के परिचालन उपयोग का एक उदाहरण CFM56 DAC (डुअल एनुलर कॉम्बस्टर) है, जो CFM56-5B/7B इंजन पर स्थापित है। इसके संकेतक चित्र में दिखाई दे रहे हैं। और GE90-94B/115B इंजन पर एक DAC चैम्बर भी। इन सभी इंजनों पर, एक अतिरिक्त विकल्प के रूप में, यानी ग्राहक के अनुरोध पर, एक दहन कक्ष प्रकार स्थापित किया जाता है।

CFM56 इंजनों के लिए दहन कक्ष प्रकार DAC। 1 - पायलट ज़ोन, 2 - मुख्य ज़ोन।

हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा में अंतर (डीएसी एसएसी/डुअल-सिंगल)।

उनके आधार पर बनाई गई और दुबले मिश्रण पर काम करने वाली आशाजनक प्रौद्योगिकियों और दहन कक्षों के रूप में, जो सिद्धांत रूप में डीएसी-प्रकार के कक्षों को प्रतिस्थापित करने के लिए हैं, हम रोल्स-रॉयज (साथ ही साथ किफायती निकट अवधि कम उत्सर्जन) तकनीक का नाम दे सकते हैं इससे भी अधिक दूर की संभावना - जनरल इलेक्ट्रिक की क्लीन) और टैप्स (ट्विन एनुलर प्रीमिक्सिंग स्विर्लर) तकनीक।

ANTLE प्रौद्योगिकी के साथ उन्नत दहन कक्ष।

इस प्रकार के दहन कक्ष तथाकथित प्रीमिक्सिंग के सिद्धांत पर काम करते हैं। सीधे शब्दों में कहें तो, यहां एक निश्चित डिज़ाइन के एयर नोजल को विशेष एयर स्विर्लर के एक ब्लॉक में रखा जाता है। हवा का प्रारंभिक विक्षोभ (घूमना) वास्तव में, लौ ट्यूब में प्रवेश करने से पहले ही शुरू हो जाता है।

यह डिज़ाइन दहन की स्थिति और विश्वसनीयता में काफी सुधार करता है। दहन क्षेत्र यहाँ क्रमिक रूप से स्थित हैं। स्थिर प्रक्षेपण और कम-जोर संचालन के लिए एक पायलट क्षेत्र भी है। एक लघु वीडियो इस सिद्धांत को दर्शाता है।

ऐसे कक्षों का अक्षीय आकार छोटा होता है और द्वितीयक वायु के पारित होने के लिए लौ ट्यूब में वस्तुतः कोई छेद नहीं होता है। टीएपीएस दहन कक्ष उत्सर्जन (एनओएक्स, सीओ, सीएच) के मामले में डीएसी कक्षों से बेहतर हैं। ऐसे सीएस को सीएफएम-56-7बी इंजनों पर उपयोग के लिए योजनाबद्ध किया गया है।

सीएस के विकास की दूसरी दिशा. यह आरक्यूएल तकनीक है. संक्षिप्त नाम का अर्थ है: रिच-बर्न, क्विक-मिक्स, लीन-बर्न कम्बस्टर, अर्थात, एक समृद्ध मिश्रण को जलाना, तेजी से मिश्रण करना और एक दुबले मिश्रण को जलाना। वास्तव में, यही संपूर्ण सिद्धांत है।

आरक्यूएल चैम्बर अनिवार्य रूप से एक दो-ज़ोन दहन कक्ष है जिसमें दहन क्षेत्रों की क्रमिक व्यवस्था होती है। पहला एक समृद्ध ईंधन संयोजन वाला क्षेत्र है (आकृति में, ईंधन अतिरिक्त गुणांक φ या एफएआर (उलटा α या एएफआर) 1.8 है)। यहां, स्थिर दहन अपेक्षाकृत कम तापमान और थोड़ी मात्रा में ऑक्सीजन पर होता है।

अतः बनने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड की मात्रा भी कम होती है। लेकिन इससे काफी मात्रा में ज्वलनशील पदार्थ जैसे CO, सरल हाइड्रोकार्बन CH, हाइड्रोजन H2, साथ ही कार्बन (कालिख) पैदा होते हैं। इन पदार्थों को वायुमंडल में छोड़ा नहीं जा सकता, इसलिए दूसरा दहन क्षेत्र व्यवस्थित किया जाता है।

आरक्यूएल प्रौद्योगिकी का सिद्धांत।

मोटर्स आरक्यूएल सिद्धांत पर काम कर रहे हैं।

फ्लेम ट्यूब (मिक्सर) की दीवारों में विशेष छिद्रों के माध्यम से अतिरिक्त हवा की आपूर्ति की जाती है ताकि मिश्रण पतला हो जाए (φ (FAR) = 0.6)। इसके बाद, दुबले मिश्रण का दहन होता है, जिसमें Nox का निर्माण भी छोटा होता है और "समृद्ध" क्षेत्र से आने वाले CO, CH और H2 को जला दिया जाता है। नतीजतन, गैस दहन कक्ष को घटकों की पूरी तरह से स्वीकार्य संरचना (आदर्श रूप से) के साथ छोड़ देती है।

इस तकनीक का मुख्य "फोकस" और समस्या स्टोइकोमेट्रिक संरचना (व्यावहारिक रूप से) के मिश्रण के गठन को रोकने के लिए मध्यवर्ती चरण (क्विक-मिक्स) में गैस प्रवाह के तेज और उच्च गुणवत्ता वाले मिश्रण को सुनिश्चित करना है। इससे हानिकारक उत्सर्जन और संरचनात्मक तत्वों की विश्वसनीयता दोनों के संदर्भ में अवांछनीय परिणामों के साथ प्रवाह के तापमान में तेज वृद्धि हो सकती है।

नाइट्रोजन ऑक्साइड का निर्माण और आरक्यूएल सिद्धांत।

दुनिया के सबसे बड़े इंजन निर्माताओं के पास आरक्यूएल तकनीक का उपयोग करके अपना स्वयं का विकास है। सबसे प्रसिद्ध में से एक प्रैट एंड व्हिटनी द्वारा टैलोन (एडवांस्ड लो नॉक्स के लिए प्रौद्योगिकी) दहन कक्ष का विकास है। नवीनतम विकल्पों में से एक PW4158/4168 और PW6000 इंजन के लिए TALON II है। पूर्णता के करीब एक संभावना के रूप में - टैलोन एक्स का अगला संस्करण।

इस संबंध में रोल्स-रॉयज़ का अपना विकास है - ट्रेंट 500/800/900/1000 इंजन पर स्थापित "टाइल्ड चरण 5" दहन कक्ष। GE कंपनी - LEC (द लो एमिशन कम्बस्टर) तकनीक का उपयोग करके बनाया गया दहन कक्ष।

रोल्स-रॉयज़ का एक आशाजनक दहन कक्ष।

उपरोक्त सभी नमूने, साथ ही चालू नमूने, आधुनिक और काफी विश्वसनीय हैं गैस टरबाइन इंजन के दहन कक्षकिसी न किसी स्तर तक आदर्श नहीं। इस संबंध में महत्वपूर्ण सुधार हासिल करना आसान नहीं है। नए सीएस बनाने की जटिल और कई मायनों में कठिन प्रक्रिया, रचनात्मक रूढ़िवाद की बाधाओं को पार करते हुए, कई इंजीनियरिंग और तकनीकी समझौतों के माध्यम से आगे बढ़ रही है।

हालाँकि, एक कहावत है कि प्रगति को रोका नहीं जा सकता। और ये हकीकत में सच है. उदाहरण के लिए, आरडी-45 इंजन और किसी भी आधुनिक इंजन, सैन्य और वाणिज्यिक, की तुलना करना पर्याप्त है। और उन्हें अलग करने की समयावधि इतनी लंबी नहीं है... और फिर भी मैं जल्दी से...

अभी के लिए इतना ही। अंत तक पढ़ने के लिए धन्यवाद

दहन कक्ष ओवरहेड वाल्व वाले आधुनिक गैसोलीन इंजन मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रकार के दहन कक्षों का उपयोग करते हैं: अर्धगोलाकार, बहुगोलाकार, पच्चर, फ्लैट-अंडाकार, नाशपाती के आकार का, बेलनाकार। मिश्रित दहन कक्ष विकल्प हैं। दहन कक्ष का आकार वाल्वों के स्थान, पिस्टन क्राउन के आकार, स्पार्क प्लग के स्थान और कभी-कभी दो स्पार्क प्लग, और विस्थापितों की उपस्थिति से निर्धारित होता है। इंजन को डिजाइन करते समय, उपयोग किए गए ईंधन और दिए गए संपीड़न अनुपात को ध्यान में रखते हुए, दहन कक्षों पर निम्नलिखित आवश्यकताएं लगाई जाती हैं: उच्च दहन दर सुनिश्चित करना, ईंधन की ऑक्टेन संख्या के लिए आवश्यकताओं को कम करना, शीतलक के साथ न्यूनतम नुकसान, कम विषाक्तता, और विनिर्माण क्षमता। यह निम्नलिखित शर्तों द्वारा निर्धारित होता है:

कॉम्पैक्ट दहन कक्ष;
- दहन के दौरान मिश्रण का प्रभावी विक्षोभ;
-न्यूनतम सतह क्षेत्र अनुपात

सिलेंडरों की कार्यशील मात्रा के लिए दहन कक्ष। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, इंजन की प्रभावी दक्षता बढ़ाने का एक तरीका संपीड़न अनुपात को बढ़ाना है। संपीड़न अनुपात को सीमित करने का मुख्य कारण असामान्य दहन प्रक्रियाओं (विस्फोट, चमक प्रज्वलन, गर्जना, आदि) का जोखिम है। काफी उच्च संपीड़न अनुपात वाले आधुनिक उत्पादन इंजनों में, उन्हें और बढ़ाने से अपेक्षाकृत कम प्रभाव पड़ेगा और यह कई समस्याओं को हल करने की आवश्यकता से जुड़ा है। सबसे पहले, यह विस्फोट की घटना है। यह वह है जो संपीड़न अनुपात और दहन कक्ष के आकार की आवश्यकताओं को निर्धारित करता है। कार्यशील मिश्रण को एक चिंगारी द्वारा प्रज्वलित करने के बाद, लौ का अग्रभाग पूरे दहन कक्ष में फैल जाता है, चार्ज के इस हिस्से में दबाव और तापमान 50...70 बार और 2000...2500 C तक बढ़ जाता है, और पूर्व-लौ रसायन प्रतिक्रियाएँ स्पार्क प्लग से सबसे दूर कार्यशील मिश्रण के भाग में होती हैं। कम क्रैंकशाफ्ट गति पर, विशेष रूप से बड़े सिलेंडर व्यास वाले इंजनों में, इन प्रतिक्रियाओं के लिए समय कभी-कभी अवशिष्ट चार्ज को उच्च गति (2000 मीटर/सेकेंड तक) पर जलाने के लिए पर्याप्त होता है।

विस्फोट दहन के कारण शॉक तरंगें दहन कक्ष के माध्यम से उच्च गति से यात्रा करती हैं, जिससे धात्विक खट-खट की आवाजें आती हैं, जिन्हें कभी-कभी गलत तरीके से उंगली खटखटाना भी कहा जाता है। शॉक वेव, कम तापमान वाली गैसों की दीवार की परत को नष्ट करके, सिलेंडर, दहन कक्ष, वाल्व प्लेटों और पिस्टन क्राउन की दीवारों में गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाने में मदद करती है, जिससे वे ज़्यादा गरम हो जाते हैं और इंजन में गर्मी की कमी बढ़ जाती है। तेज़ विस्फोट के साथ काम करने से इंजन सामान्य रूप से गर्म हो जाता है, शक्ति और आर्थिक प्रदर्शन में गिरावट आती है। तीव्र विस्फोट के साथ लंबे समय तक ड्राइविंग के दौरान, दहन कक्ष की दीवारों का क्षरण शुरू हो जाता है, पिस्टन का पिघलना और घिसना, तेल फिल्म के टूटने के कारण सिलेंडर के ऊपरी हिस्से का घिसाव बढ़ जाना, खांचे के बीच के पुलों का टूटना पिस्टन की घंटियाँ और सिलेंडर दर्पण का घिसना, सिलेंडर हेड गैस्केट का जलना। ईंधन की ऑक्टेन संख्या के लिए आवश्यकताओं को प्रभावित करने वाले कारकों में दहन कक्ष की सघनता है, जो मिश्रण के जले हुए हिस्से की मात्रा में वृद्धि की डिग्री (दहन कक्ष की कुल मात्रा के% में) की विशेषता है। पारंपरिक लौ का अग्र भाग स्पार्क प्लग से दूर चला जाता है। सबसे कॉम्पैक्ट अर्धगोलाकार, तम्बू-प्रकार के दहन कक्ष हैं, जिनकी ऑक्टेन आवश्यकताएं कम होती हैं। हालाँकि, अर्धगोलाकार या बहुगोलाकार कक्षों में संपीड़न अनुपात को 9.5...10.5 तक बढ़ाने के लिए, कभी-कभी पिस्टन तल को उत्तल बनाना आवश्यक होता है, जो कॉम्पैक्टनेस की डिग्री को काफी हद तक खराब कर देता है और तदनुसार ऑक्टेन संख्या की आवश्यकताओं को बढ़ा देता है, जो बढ़ जाती है। 3...5 इकाइयाँ। प्रति सिलेंडर 4 वाल्व वाले आधुनिक इंजनों में, स्पार्क प्लग दहन कक्ष के केंद्र में स्थित होता है। यह वॉल्यूम वृद्धि की अधिकतम डिग्री सुनिश्चित करता है।

एंटी-नॉक गुणों को दर्शाने वाला एक अन्य पैरामीटर दहन प्रक्रिया के दौरान मिश्रण के अशांति की डिग्री है। अशांति की तीव्रता दहन कक्ष के प्रवेश द्वार पर मिश्रण प्रवाह की गति और दिशा पर निर्भर करती है। तीव्र अशांति पैदा करने का एक तरीका दहन दर को बढ़ाने के लिए चार्ज को परेशान करने के लिए विस्थापक के क्षेत्र (पिस्टन तल और सिलेंडर सिर के तल के बीच स्थित मात्रा) को बढ़ाना है। विस्थापितों में पच्चर, अंडाकार, नाशपाती के आकार के दहन कक्ष होते हैं। फ्लैट-अंडाकार दहन कक्ष को नाशपाती के आकार के साथ बदलकर, जिससे विस्थापक का क्षेत्र बढ़ जाता है और साथ ही यूएजी कार इंजनों पर इसकी ऊंचाई कम हो जाती है, ईंधन की आवश्यकताओं को बदले बिना संपीड़न अनुपात को 0.5 तक बढ़ाना संभव था ऑक्टेन, जिसके कारण ईंधन की खपत 5...7% कम हो गई, और बिजली 4...5% बढ़ गई। UZAM 331 इंजन और कुछ ट्रक इंजन (ZIL-508.10) के लिए, इनटेक वाल्व के सामने चार्ज की एक भंवर गति बनाने के लिए, चैनल को घोंघे के आकार का बनाया गया था। हालाँकि, उच्च मिश्रण गति पर इससे प्रतिरोध में वृद्धि हुई और तदनुसार, शक्ति संकेतकों में कमी आई। इसलिए, UZAM इंजन के नवीनतम मॉडल पारंपरिक इनटेक डक्ट के साथ निर्मित होते हैं। अर्धगोलाकार, बहुगोलाकार बेलनाकार दहन कक्षों में व्यावहारिक रूप से कोई विस्थापित नहीं होता है, इसलिए उनके विरोधी दस्तक गुण (विस्फोट सूचकांक के अनुसार) विस्थापित कक्षों से कमतर होते हैं। इंजनों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के दौरान, क्रैंक तंत्र भागों के आयामों और दहन कक्ष की मात्रा में विचलन के कारण, एक मॉडल के इंजन का वास्तविक संपीड़न अनुपात एक महत्वपूर्ण राशि (एक इकाई के भीतर) से भिन्न हो सकता है। इसलिए, एक ही मॉडल की कार को अक्सर अलग-अलग ऑक्टेन नंबर वाले गैसोलीन की आवश्यकता होती है। वास्तविक संपीड़न अनुपात को एक संपीड़न गेज का उपयोग करके लगभग निर्धारित किया जा सकता है।

ए - गोलार्ध; बी - एक विस्थापक के साथ गोलार्ध; सी - गोलाकार; जी - तम्बू; डी - सपाट अंडाकार; ई - पच्चर; एच - पिस्टन में बेलनाकार दहन कक्ष; जी - पिस्टन में कक्ष के भाग के साथ अर्ध-पच्चर;