Двухконтурное форсуночное устройство с распределенным впрыском и системой охлаждения топлива для газотурбинного двигателя

Наименование РИД	Двухконтурное форсуночное устройство с распределенным впрыском и системой охлаждения топлива для газотурбинного двигателя
Реферат	Топливно-воздушное двухконтурное форсуночное устройство с распределённым впрыском и системой охлаждения топлива для камеры сгорания газотурбинного двигателя, в котором новым способом реализована известная схема устройств с двумя самостоятельными контурами – пилотным (дежурным) и основным - впрыска жидкого топлива в закрученные потоки воздуха, с частичным до горения его испарением и перемешиванием с воздухом и последующим сгоранием топливно-воздушной смеси в сформированных форсуночным устройством пилотной и основной с интенсивной закруткой радиально эшелонированных зонах горения. Пилотный контур, в описываемом изобретении, включает в себя клапаны подачи топлива, каналы распределения и подвода, одно- или двухступенчатую центробежную форсунку, а также топливно-воздушный смесительный конфузорно-диффузорный канал, на входе в который установлена сама форсунка и два воздушных осевых завихрителя, создающих закрученные потоки воздуха в направлении к циркуляционно-вихревой зоне пилотного пламени. Основной контур, как и пилотный, включает в себя клапаны подачи топлива, каналы распределения и подвода топлива и двухступенчатую струйную форсунку с соплами впрыска топлива (по 6 сопел в каждой ступени), а также кольцевой топливно-воздушный смесительный канал, охватывающий канал пилотного контура, на входе в который установлено три воздушных завихрителя (диагональный и два тангенциальных), создающих закрученные потоки воздуха в направлении к циркуляционно-вихревой зоне основного пламени; при этом структура потока и соотношение массовых расходов воздуха и топлива в зонах горения формируются форсуночным устройством. В отличие от устройств-прототипов в описываемом форсуночном устройстве в основном контуре применена новая оригинальная схема расположения топливных каналов в головке каналов раздачи и в головке топливных коллекторов, а также новая схема каналов системы охлаждения, в которых каналы рабочего топлива, поле ножки форсуночного устройства, сначала расщепляются на два рукава, позиционируются в окружном направлении и продольно проходят в головке коллекторов в её наружном кольцевом слое над кольцевыми коллекторами рабочего топлива и кольцевыми каналами топлива охлаждения, которые располагаются поочерёдно и соосно во внутреннем кольцевом слое головки, охватывая каналы и форсунку пилотного контура; при этом топливо или жидкость охлаждения от внешнего теплобменника проходят в форсуночном устройстве каналами параллельно каналам рабочего топлива до своих кольцевых каналов в головке коллекторов, отобрав теплоту от рабочего топлива, топливо охлаждения возвращается по каналам обратного пути к теплообменнику, восстанавливает свой хладоресурс, возвращается к форсуночным устройствам и повторяет циклы охлаждения до момента отключения подачи топлива основного контура. Предлагаемая для основного контура форсуночного устройства новая схема расположения каналов рабочего топлива и каналов топлива охлаждения, и более эффективная система охлаждения рабочего топлива делает форсуночное устройство более универсальным, надёжным и эффективным для двигателей разной размерности и назначения, позволяет упростить и повысить качество изготовления каналов и сопел основного контура, обеспечивает высокие рабочие характеристики камер сгорания, более высокую функциональную надёжность и ресурс двигателя.
Возможные направления использования	Описываемое согласно данному патенту форсуночное устройство (ФУ) относится к основным элементам конструкции камер сгорания (КС) газотурбинных двигателей (ГТД) и предназначено для подачи жидкого топлива и воздуха в зоны горения камер сгорания, предварительного прогрева и испарения части топлива и его перемешивания с воздухом в интенсивно закрученных потоках, с организацией надёжного воспламенения и последующего эффективного сгорания топливно-воздушной смеси, со стабилизацией пламени в КС
Количество опытных образцов	2
Количество просмотров	3
Наличие дополнительных файлов	False
Использование РИД правообладателем	False
Внешнее использование РИД	False
НИОКТР (JSON)	{}
ИКСИ (JSON)	[]
ИКСПО (JSON)	[]
ОЭСР (JSON)	[]
Дата первого статуса	2025-12-17T13:36:41.994212+00:00
Предполагаемый тип результата	Изобретение
Ожидаемая роль	Исполнитель
Заказчик	МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Руководитель работы	Смелов Виталий Геннадиевич
Руководитель организации	Богатырев Владимир Дмитриевич
Регистрационный номер НИОКТР	125110612661-4
Последний статус	Подтверждена, 626010900059-8, 2026-01-09 11:51:55 UTC
ОКПД	Услуги (работы), связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области технических наук и в области технологий, прочие, не включенные в другие группировки, кроме биотехнологии
Ключевые слова	камера сгорания; жидкое топливо; Газотурбинный двигатель; форсуночное устройство; эмиссия вредных веществ
Исполнители	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П.КОРОЛЕВА"
Авторы	Дилигенский Дмитрий Сергеевич; Диденко Алексей Александрович
Коды тематических рубрик	55.42.45 - Силовые и энергетические установки; 55.42.47 - Авиационные двигатели; 55.19.13 - Технология механической обработки
OESR	Энергетика и топливо; Авиакосмическая техника
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;; б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения;