- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 85. 1955 /
123

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Like | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

15 februari 1955

123

Fig. 4. Principdiagram över pumpcykel vid
centralkropps-intag; –-vid luftintagsprov,–-vid rammotor.

förd för ett ändligt antal stötar för att förhindra lokal
avlösning i generatrisernas skärningspunkt3 vid tendens till
pumpning.

En annan faktor av stor betydelse för brännkammarens
funktion är luftintagets uppträdande vid snedanblåsning.
Ett konventionellt centralkroppsintag ger vid relativt stora
anfallsvinklar en måttlig reduktion av luftmängden men
ett något mera reducerat medeltotaltryckförhållande. Mera
kritiskt ur brännkammarsynpunkt är, att snedanblåsning
ger en ojämn luftmängdsfördelning över slutsektionen.
Effekten kan delvis hänföras till avlösning innanför den
del av luftintagskanten, vars anfallsvinkel har stegrats.

B rännkammare

Vad som framför allt skiljer rammotorns
brännkammare från andra motorers, även
reaktionsmotorns, är de höga strömningshastigheter
vid vilka förbränningen måste genomföras.
In-gångsmachtalet i brännkammaren hålls vanligen
omkring 0,2 motsvarande en hastighet, som
är 2—3 gånger så stor som i reaktionsmotorns
brännkammare och ungefär tio gånger så stor
som flamhastigheten, dvs. den hastighet varmed
förbränningen fortplantar sig relativt mediet vid
turbulent strömning. En annan väsentlig
skillnad är, att sluttemperaturen i rammotorns
brännkammare drivs till betydligt högre värden
än i reaktionsmotorns brännkammare.
Reaktionsmotorns efterbrännkammare däremot har
ungefär samma arbetsförutsättningar som
ramm-motorns brännkammare. Den förra arbetar dock
med inloppstemperaturer på 600—700°C, vilka
med rammotorn först uppnås vid flygmachtal
något över 3.

Den gjorda jämförelsen mellan strömningshastighet och
flamhastighet visar nödvändigheten av att införa ett
element, som i varje fall lokalt reducerar
strömningshastigheten till värden lägre än flamhastigheten, för att det över
huvud taget skall finnas förutsättningar för att fixera
förbränningen till brännkammaren. Detta element,
flam-hållaren, är utformat såsom en störningskropp, vanligen
med V-formad profil, vilken ger upphov till ett
avlösnings-område. I avlösningsområdet är medelvärdet av de axiella
strömningshastigheterna betydligt lägre än motsvarande
medelvärde i den omgivande strömningen och med
hänsyn till virvelbildningen existerar lokalt sett även
strömningshastigheter motriktade den omgivande strömningen.

Bränslet införes i brännkammaren genom spridare, som
vanligen är placerade uppströms flamhållaren i sådana
lägen, att en lämplig fördelning av bränsle erhålles över
tvärsnittet. En del av bränslet transporteras in i
avlösningsområdet, där den ojämförligt viktigaste fasen i
förbränningsförloppet utspelar sig. Förbränningen i detta
område antänder kontinuerligt nytillströmmad
bränsle-luftblandning. Samtidigt fortplantar sig förbränningen från
källområdet successivt till mera avlägset belägna delar av
strömningen, tills den omfattar hela tvärsnittet. De
storheter, som i första hand karakteriserar brännkammaren,
är dels livhållningsområdet, dels den verkningsgrad
varmed förbränningen försiggår vid skiftande driftbetingelser.
Dessa storheter bestämmer temperaturstegringen i
brännkammaren och därmed rammotorns prestanda.

Tillståndsförändringen i brännkammaren

Temperaturförhållandet i brännkammaren är avgörande
för impulsökningen hos gasen genom rammotorn. Maximal
temperaturstegring erhålles med det stöchiometriska
luft-bränsletalet z æ 15 vid en fullständigt genomförd
förbränning. Om bränsletillförseln ökas ytterligare minskar
temperaturstegringen på grund av det extra tillförda bränslet,
som icke kan förbrännas utan endast kommer att binda
värme, fig. 5. Vid temperaturer över 2 000°K dissocieras
förbränningsprodukterna delvis vilket minskar den
möjliga temperaturstegringen. Det maximala
temperaturförhållandet över brännkammaren kommer följaktligen att
minska något mera än vad som motsvarar den ökande
inloppstemperaturen T2 vid tilltagande fart, fig. 5.

Då brännkammaren vanligen är utförd med konstant
tvärsnittsarea A2 erhålles på grund av gasernas ökande
volym en kontinuerlig hastighetsökning under
förbränningen. Impulsen hos gasen genom brännkammaren är
teoretiskt sett konstant, varför den ökade hastigheten ger
en motsvarande trycksänkning. På grund av flamhållarens
motstånd, friktionsmotståndet och accelerationen av det
införda bränslet kommer i verkligheten trycket att sjunka
ytterligare.

Vid tillräckligt hög inloppshastighet kan gaserna genom
temperaturökningen accelereras till ljudhastighet. Som
exempel kan nämnas, att ljudhastighet i brännkammarens
slutsektion uppnås vid flygmachtal 2,5 med ett
inlopps-machtal i brännkammaren av 0,24 och stöchiometrisk
förbränning.

Livhållning

Området för stabil förbränning ligger mellan den rika
och magra livhållningsgränsen, vid vilka flamman blåses
ut. Studiet av förutsättningarna för livhållning kan i
princip begränsas till flamhållarområdet, där
förbränningen börjar. För att en stabil förbränning skall kunna
upprätthållas, måste den utvecklade energin vid
förbränningen i flamhållarens avlösningsområde vara i balans med
den energi, som avges till omgivningen, i detta fall
flamhållaren och den omgivande strömningen.

Undersökningar utförda av De Zubay4 och Spalding5 med
gasformiga bränslen har givit vid handen, att den
strömningshastighet, som ger utblåsning, i stort sett är
proportionell mot dels det statiska trycket vid flamhållaren, dels
flamhållarprofilens utbredning vinkelrätt mot
strömningsriktningen. Utblåsningshastigheten ökar också med
tilltagande inloppstemperatur i brännkammaren.
Livhållningsområdet kommer därför i princip att utsträckas med
ökande tryck, temperatur och flamhållarstorlek. En
närmare undersökning av livhållningen under mera
realistiska förhållanden har utförts av Hottel och May® vid
Standard Oil Co, vilka studerat livhållningen hos en
rör-formad flamhållare vid användning av flytande bränslen.
Ett flytande bränsle ger till skillnad från ett gasformigt
en heterogen bränsleluftblandning, kännetecknad av en
anrikning av bränsle i området vid flamhållaren, varför
livhållningsområdet kommer att kunna utsträckas till be-

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Nov 12 16:25:26 2019 (aronsson) (download) << Previous Next >>
http://runeberg.org/tektid/1955/0143.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free