Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 7. 15 februari 1955 - Rammotorn, av Gunnar Broman
<< 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.
124
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 5. Temperatur stegringen vid
förbränning av fotogen som
funktion av luftbränsletalet med
begynnelsetemperaturen som
parameter; statiskt tryck 1 at a.
Fig. 6. Grundtyper av
flamhål-lare; a central flamhållare, b
ringflamhållare, c gallerformad
flamhållare.
tydligt högre medelvärden på luftbränsletalet i
brännkammaren.
Hottel och May studerade bland annat inverkan på
livhållningen av sådana faktorer som droppstorlek och
flam-hållartemperatur. Deras resultat äger givetvis direkt
till-lämpning endast på samma brännkammararrangemang
som vid försöken, men ger i varje fall en uppfattning om
karaktären hos de förlopp, som utspelar sig vid
flam-hållaren.
En stor del av det bränsle, som är fördelat i droppform
inom luften framför flamhållaren, kommer på grund av
bränsledropparnas tröghet vid luftens omlänkning att
samlas på flamhållarens yta. Värme från den brinnande zonen
i avlösningsområdet överföres till bränslet på flamhållaren.
Det tillförda värmet kokar av en del bränsle, som blandas
med luften i avlösningsområdet och ger en blandning, som
är tillräckligt rik för att energiutvecklingen i området
skall hålla jämvikt med värmeförlusterna till
omgivningen, vilket utgör kriteriet på livhållning.
Eftersom bränsledropparnas rörelseenergi är
proportionell mot deras volym, medan luftkraften härrörande från
relativhastigheten mellan dropparna och luften är
proportionell mot deras area, kommer nedslaget av bränsle på
flamhållaren att öka med tilltagande droppstorlek. Därvid
ökar bränslekoncentrationen i avlösningsområdet bakom
flamhållaren och följaktligen kommer livhålningsområdet
att förskjutas mot högre medelvärden på luftbränsletalet,
såsom konstaterades vid undersökningen. Vidare iakttogs
att utslockning under vissa förutsättningar kunde inträffa
vid både den rika och magra gränsen av samma skäl,
nämligen en minskad förångning av bränsle på
flamhållaren ledande till en alltför ringa energiutveckling i
avlösningsområdet för att värmebalansen skulle kunna
bibehållas. Vid ökande bränslemängd erhölls sålunda en
kylande effekt på flamhållaren, som så småningom minskade
förångningen av bränsle i en sådan utsträckning, att en
alltför mager blandning uppstod i avlösningsområdet.
Minskande bränslemängd, som enligt samma tankegång skulle
ge en alltför rik blandning i avlösningsområdet på grund
av ökad förångning, gav i stället en alltför mager
blandning på grund av temperaturökningen i flamhållarens vägg
medförande en minskning av avkokningen från ytan på
grund av Leidenfrosts fenomen. Hottels och Mays
undersökning visar nödvändigheten av, att sådana faktorer som
bränslefördelningen i flamhållarområdet samt
temperaturen hos flamhållaren är kända vid studiet av
brännkammarens funktion.
Förbränningsverkningsgrad
Medan livhållningen i första hand är beroende på
förbränningens vidmakthållande i ett begränsat område vid
flamhållaren, bestäms däremot
förbränningsverkningsgraden av i vilken utsträckning förbränningen vid
flamhållaren kan bringas att omfatta hela den utanförliggande
bränsleluftblandningen.
Förbränningsverkningsgraden kan definieras som
förhållandet mellan det verkliga luftbränsletalet och det luft-
bränsletal, som teoretiskt sett skulle fordras för att ge
samma temperaturstegring.
I litteraturen7 har föreslagits att man skulle införa ett
korrelationstal för förbränningsverkningsgraden % enligt ekv.
1 — Vb
r]ö ’
\p2 • L • Til
där v är medelhastigheten hos gaserna i brännkammaren,
p2 statiska trycket, T2 temperaturen vid
brännkammar-inloppet och L brännkammarlängden. Sambandet mellan
korrelationstalet och verkningsgraden har på empirisk väg
bestämts för en rammotorbrännkammare, vars
förbränningsverkningsgrad minskar från 82 % vid 6 km höjd till
omkring 50 %> vid 20 km7.
Det är osäkert, i vad mån en tillförlitlig dylik funktion
kan uppställas. Under alla förhållanden ger det föreslagna
korrelationstalet en uppfattning om det principiella
inflytandet av olika faktorer, när funktionens karaktär är
sådan, att ett ökande värde på korrelationstalet motsvarar
en minskande förbränningsverkningsgrad.
Brännkammar utformning
Med ledning av vad som sagts om olika faktorers
inflytande på livhållningen och verkningsgraden vid
förbränningen kan vissa slutsatser dras om hur brännkammaren
lämpligen bör utformas.
Livhållningen kräver, att förbränningen vid flamhållaren
är under kontroll. De största utsikterna härtill synes man
nå genom att hålla förutsättningarna för flamhållarens
funktion så konstanta som möjligt. Då man av
brännkammaren kräver en tillfredsställande funktion vid mycket
varierande luft-bränsletal, ligger det nära till hands att
tänka sig att man skulle införa ett dubblerat
bränslespri-darsystem. Det ena systemet, placerat vid flamhållaren,
skulle sörja för livhållning, medan det andra, vilket
levererar de stora bränslemängderna, skulle anpassa
bränsletillförseln till området utanför flamhållaren efter det
erforderliga prestandauttaget. Man kan också sluta sig till
att det bör finnas ett visst optimalvärde på tvärsnittsarean
hos flamhållaren, vilket ger maximal utsträckning hos
liv-hållningsområdet. Detta inträffar med en ringformig
flamhållare vanligen vid 30—40 °/o strypning av
brännkammar-sektionen.
En annan faktor av intresse vid
brännkammarutform-ningen är brännkammarlängden, som påverkar såväl
motorvikten som det yttre motståndet hos motorn. Den
erforderliga längden för slutförande av förbränningen
varierar med flamhållararrangemanget7. En central
flamhållare (fig. 6 a) kräver relativt stor brännkammarlängd. Å
andra sidan erhålles ett stort livhållningsområde, emedan
flamhållarens profil har stor radiell utbredning vid en
viss strypning. En ringflamhållare (fig. 6 b) med samma
strypning ger en väsentlig minskning av
brännkammarlängden, men också en minskning av livhållningsområdet,
emedan den radiella utbredningen hos flamhållarprofilen
har minskat. En gallerformad flamhållare (fig. 6 c) ger
vid samma strypning minimal brännkammarlängd men
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
