тельным воздухом перед сопловым аппаратом. Интересно выяснить, в какой мере гидравлическое сонротивление зависит от этих ироиессов.

Рассмотрим ,ава параллельных потока жидкости, имеющих одинаковую скорость, В результате перемешивания, обусловленного молекулярной диффузией, поля температуры и концентрацин в общем потоке в конце концов становятся равпоморными. Этот процесс ие сопровождается понижением давления. Давление не понижается даже в том случае, когда потоки турбулентны, если при этом турбулентность не возникает вследствие трегшя о стенки. Конечно, нрактнчески необходимо не только получить полное перемешивание, но и обеспечить его на коротком участке трубы. Если скорости потоков одинаковы, то последнее условие может быть выполнено лишь в том случае, когда поперечные размеры потоков малы,

В реальных условиях скорости потоков, которые должны быть перемешаны, не одинаковы. Вследствие этого возникает турбулентность и нроисходит падение давле-1ШЯ. В частном случае, например, при смешении за плохо-обтекаемым телом скорость одного из потоков может быть равна пулю. Однако даже при этих условпях гидравлическое сопротивление, подсчитанное по уравнению количества движения, ириблизительно на один порядок меньше, чем гидравлическое сопротивление в реальных камерах сгорания.

Это объясняется тем, что поперечные размеры элементов камеры сгорания выполняются от1[Оспте.чьно большими но сравнению с ее длиной. Последнее обусловлено отчасти н-селанием упростить технологию, отчасти стремлением повысить устойчивость горения, а также, возможно недостаточной квалификацией части конструкторов* Поэтому смешения, происходящего лишь в результате! обмена количеством движения, оказывается недостаточ-j по для получения равпо.мерпого поля температур пере; сопловым аппаратом. Это особенно относится к процесс! смещения продуктов сгорания, образугощи.хся в жаровой, трубе, с дополнительным воздухом. В связи с ЭТИМ: предпринимаются специальные меры для интенсифика-з ции процесса смешения. Площадь сечения отверстиш жаровой трубы уменьшают в такой степени, чтобад между внутренней полостью жаровой трубы и полость , из которой поступает воздух, образовался значительны перепад давле1И1я В результате внутрь жаровой труб1 29S

через отверстия в ее стенках втекают с болншой скоростью струи холодного воздуха. Эти струи можно направить таким образом, что они будут проникать далеко в поток горячего газа, движущегося в жаровой трубе, и, таким образом, обеспечивать интенсивное неремещивание. Такая организация ироцесса часто бывает необходимой, однако ее следует считать неудачной. Больщие гидравлические потери, возникающие в этом случае, можно в известной мере избежать уменьшением поперечных размеров элементов камеры сгорапня.

Факторы, влияющие на пусковые характеристики

Выше рассматривалось лишь установившееся горение. Обычно же наибольшие трудности для конструктора возникают в связи с задачей воснламенения топлива при низком давлении и температре. Эти условия имеют место при полете иа большой высоте, когда двигатель работает на режиме авторотации; в этом случае параметры воздуха в камере сгорания почти такие же, как в окружающей атмосфере.

Ранее было отмечено, что условия, наиболее б.ааго-приятные для воспламенения смеси, по существу совпадают с условиями наиболее устойчивого процесса горе-пия. Состав смеси должен быть близок к стехиометриче-ско.му , а интенсивность турбулентности и скорость потока минимальными.

Кроме того, если область воспламенения мала по сравнению с циркуляциониой зоной, то расположение электродов свечи должно быть таким, чтобы продукты сгорания, образующиеся в результате воспламенения, могли перемещаться навстречу потоку, и, таким образом, пламя могло распространиться в свежей смеси,

3. МЕТОДЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

Развитие какой-либо области техники нельзя считать в должной мере законченным, ес.ти имеющиеся данные являются лишь средством анализа, руководящими нрин-ципами и определяют лишь качественные связи; эти дан-

Влияние неи-чбежной турбу,1ептностн значительно уменьшает сдвиг оптимального состава CMCCii, указанного на стр. 224, or стехно-метритеского. Поэтому, для того чтобы пламя от искры распространилось по всему объему камеры, состав смеси должен быть близок к стехпометрптеско-му составу,

ные должны быть также достаточны для реального проектирования. Теория и экспериментальное изучение процесса горения в газовых турбинах еще не находится в той стадпи, которая достигнута уже рядом вполне сформировавшихся областей техники. Например, аэродинамические данные ио обтеканию различных профилей и других тел дают возможность виолпе точно предсказать характеристики садюлета; прн проектнровании несущих конструкций-их узлы и звенья доступны математическому расчету, а необходимые свойства исиользуемых материалов определяются стандартными лабораторными метода-.ми: компрессор конструируется на основе данных продувок, получештых на довольно простом экспериментальном оборудовании, причем используются табличные данные о свойствах среды. Во всех этих случаях новая конструкция создается в результате синтеза отделыплх элементов (лонатка, ба.лка), а свойства вещества и материала опрслеляются отдельно (вязкость, предел прочности). Более того, конструкция разрабатывается ужо после установления соответствуюп1его теоретического понятия, например циркуляция п пограничный слон в аэроди-HaMiHve или модуль сдвига в теории ирочностп.

Пока еще нельзя сказать, какие теоретические понятия будут играть аналогичную роль в технике горения, однако представляет интерес выяснить, какие элементы полпоразмерион камеры сгорания могут изучаться отдельно п какие лабораторные нспытання могут дать наиболее достоверные сведения о работе этпх элементов в реальных условиях.

Элементы камер сгорания

Мяогпчис.чешше .исследования стабилизации пламени на отдельных стержнях и угольниках, установленных в потоке горючего газа, обеспечили достаточное количество опытных данных, которые используются при конструировании нолноразмерных камер сгорания. Стабилизаторы таких камер представляет собой решетки из стержней илн угольников, расположенные поперек всего сечения канала (рис. 6-1). Такие конструкции применяются в форсажных камерах газовттх турбин, где сжигаются тоилнвпо-воз-душиые смеси, близкие к гомогенным.

Когда необходимо обеспечить широкий диапазон устойчивого горения диффузионного пламени, целесообразно использовать подачу топлива в циркуляционную .заэ