Как поддерживается пламя горения в камере сгорания после выключения запальников?

Во время запуска реактивного двигателя воспламенители в камере сгорания создают искры, чтобы инициировать горение. Насколько я знаю, когда двигатель достигает самоподдерживающейся скорости, воспламенители отключаются (это может быть по-другому (занимает больше времени) в авиалайнере из-за правил FAA во время взлета).

Мой вопрос: как пламя в камере сгорания (или канистрах) поддерживается (как свеча) без поддержки воспламенителей?

Ответы (3)

Как сохраняется пламя свечи после того, как вы ее зажгли? Он горит постоянно горящим топливом. Точно так же работает реактивный двигатель. Как только огонь зажжен (зажигателями), он постоянно горит. Воздух постоянно подается компрессором, а топливо постоянно подается насосами.

Это принципиально отличается от традиционного двигателя внутреннего сгорания, с которым вы, возможно, пытаетесь примирить эту идею. Например, в 4-тактном двигателе внутреннего сгорания у вас есть впуск, сжатие, мощность и выпуск, происходящие отдельно, и вам нужны свечи зажигания (или свечи накаливания) для воспламенения топлива в каждом цикле. Однако в реактивном двигателе вместо 4 независимых циклов у вас есть постоянный поток воздуха через двигатель. Воздух поступает спереди, сжимается ступенью N2 и непрерывно подается в горячую секцию, где постоянно горит огонь, а затем выбрасывается через заднюю часть двигателя.

Посмотрите на это как на гриль-барбекю на пропане или на газовую плиту — вам нужен только воспламенитель, чтобы разжечь огонь. Как только огонь горит, он остается таким, пока вы не выключите подачу газа.

Я думаю, спрашивающий задается вопросом, почему воздушный поток со скоростью 500 миль в час через реактивный двигатель просто не задует пламя — если вы достаточно сильно подуете на свечу или гриль-барбекю, вы задуете пламя… почему не задует пламя? То же самое происходит в реактивном двигателе? Я подозреваю, что ответ включает в себя стадию сжатия, когда поток воздуха замедляется, поскольку он сжимается перед впрыском топлива, и смесь воспламеняется в камере сгорания, которая ограничивает горящие газы, чтобы обеспечить сгорание перед выходом через турбину?
@Johnny Спасибо за разработку. Да, мне точно интересно, почему высокая скорость воздуха из компрессора не задувает пламя. Мне просто интересно, влияет ли температура сжатого воздуха на воспламенение? Или сжатый воздух на высоте 30000 футов имеет достаточную температуру для воспламенения топлива?
У меня тот же вопрос, что и у ОП, и да, это не отвечает на вопрос по той же причине, что и в комментариях выше.
Незначительный момент - свечи накаливания используются только для облегчения запуска дизельного двигателя (когда он ниже рабочей температуры). После этого он является самоподдерживающимся, хотя и по другим причинам, чем реактивный двигатель. Смесь дизельного топлива с воздухом самовозгорается просто за счет теплоты сжатия.
Дальнейшее чтение здесь
Также обратите внимание, что соответствующие скорости продвижения фронта пламени применимы к камере сгорания. И они, как правило, превышаются скоростью воздуха, поэтому пламя обычно удерживается завихрителем или держателем пламени с обтекаемым телом. Эта зона всегда получает богатую топливную смесь и имеет высокую температуру. Этот поток разбавляется годовым поступлением в камеру, где продолжает горение, покинув пламегаситель.

Еще один ответ, чтобы добавить к caseys:

  1. Скорость потока вблизи топливных форсунок очень мала, порядка 30 м/с. Это вызвано расширением пути потока между выходом компрессора и камерой сгорания, называемым диффузором или диффузором. Подробнее см. здесь .
  2. Излучение от горящей топливно-воздушной смеси в средней части камеры сгорания нагревает еще не сгоревшую смесь возле топливных форсунок, что способствует испарению капель топлива (это необходимый этап перед началом горения) и вызывает смесь должна быть нагрета выше температуры самовоспламенения . Следовательно, это излучаемое тепло будет обеспечивать топливно-воздушную смесь необходимой энергией активации для сгорания.

Некоторые камеры сгорания имеют небольшие вырезы в стенке, которые создают локальную турбулентность и помогают удерживать часть горящей топливно-воздушной смеси, что способствует воспламенению в следующем потоке. Их называют держателями пламени.

Если весь горящий газ будет вымыт из камеры сгорания без воспламенения последующего газа, то процесс воспламенения прекратится. Это называется выгорание . Тепла от стенок камеры сгорания будет недостаточно для повторного воспламенения топливно-воздушной смеси, так как они охлаждаются потоком воздуха от компрессора и быстро остывают после выдувания пламени.

Обратите внимание, что этот эффект используется для тушения горящих нефтяных или газовых скважин с помощью динамита .

Чтобы добавить к сообщению Кейси, держатель пламени не дает огню задуть. Это часть камеры сгорания, которая позволяет воздуху под высоким давлением из конечной ступени сжатия закручиваться с низкой скоростью, чтобы удерживать фронт пламени.

Насколько я знаю, пламегаситель стоит сразу за газовой турбиной, а не в камере сгорания.
@albin: Держатели пламени за турбиной предназначены для форсажной камеры и намного больше, чем в камере сгорания.
Как поддерживается пламя горения в камере сгорания после выключения запальников?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v