×
25.08.2017
217.015.9d98

Результат интеллектуальной деятельности: КАМЕРА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002610624
Дата охранного документа
14.02.2017
Аннотация: Изобретение относится к области ракетного двигателестроения и может быть использовано при создании безгазогенераторных жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), работающих на криогенных компонентах топлива. Камера ЖРД содержит регенеративно охлаждаемую камеру сгорания с критическим сечением и соплом, смесительную головку, включающую в себя блок подачи окислителя, блок подачи горючего, блок огневого днища, при этом в указанных блоках по концентрическим окружностям установлены соосно-струйные форсунки, причем во внутренней полости камеры сгорания расположены теплообменные элементы, выполненные в виде трубок Фильда, у которых вход наружной трубки и выход внутренней трубки соединены с полостями блока огневого днища, при этом одна из его полостей сообщается с трактом охлаждения камеры сгорания, в варианте исполнения на внешней поверхности трубок Фильда выполнены ребра. Изобретение обеспечиваетповышение давления в камере ЖРД за счет улучшения условий теплообмена между продуктами сгорания топлива и компонентом топлива, используемого для привода турбин турбонасосных агрегатов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения и может быть использовано при создании безгазогенераторных жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), работающих на криогенных компонентах топлива.

Одной из основных проблем, возникающих при создании безгазогенераторных ЖРД, является сравнительно низкое давление в камере сгорания из-за невозможности обеспечения подогрева компонента топлива, используемого для привода турбины турбонасосного агрегата, в тракте охлаждения камеры до высокой температуры.

Известен ЖРД HIPEX, содержащий камеру, включающую в себя регенеративно охлаждаемую камеру сгорания с критическим сечением и соплом, смесительную головку с соосно-струйными форсунками и запальным устройством, агрегаты управления и два турбонасосных агрегата, при этом во внутренней полости камеры сгорания установлен теплообменник, состоящий из двух частей: внутренней оболочки с прямоугольными фрезерованными каналами и внешней оболочки, которые жестко соединены между собой с помощью диффузионной пайки (Шляхов В.И., Овчинникова С.В. ЖРД безгенераторной схемы для межорбитальных буксиров. Обзор по материалам зарубежной печати за 1980-1990 г.г №30. Центр научно-технической информации «Поиск», ГОНТИ-8. 1991, стр. 54-56 - прототип).

Указанный ЖРД работает следующим образом.

Горючее из насоса турбонасосного агрегата поступает в охлаждающий тракт камеры сгорания, затем проходит через теплообменник, установленный во внутренней полости камеры сгорания, и тракт охлаждения сверхзвуковой части сопла камеры поступает на турбины турбонасосных агрегатов и в смесительную головку камеры. Окислитель подается из насоса турбонасосного агрегата в смесительную головку камеры.

В камере компоненты топлива воспламеняются, сгорают и истекают из сопла. Продукты сгорания, контактируя с внутренней поверхностью камеры и теплообменника, отдают тепло горючему, которое приводит в действие турбины и связанные с ними насосы турбонасосных агрегатов.

Основными недостатками данного ЖРД являются значительная сложность конструкции камеры и высокая стоимость ее изготовления.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и повышение давления в камере ЖРД за счет улучшения условий теплообмена между продуктами сгорания топлива и компонентом топлива, используемого для привода турбин турбонасосных агрегатов.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная камера сгорания ЖРД согласно изобретению содержит регенеративно охлаждаемую камеру сгорания с критическим сечением и соплом, смесительную головку, включающую в себя блок подачи окислителя, блок подачи горючего, блок огневого днища, при этом в указанных блоках по концентрическим окружностям установлены соосно-струйные форсунки, причем во внутренней полости камеры сгорания расположены теплообменные элементы, выполненные в виде трубок Фильда, у которых вход наружной трубки и выход внутренней трубки соединены с полостями блока огневого днища, при этом одна из его полостей сообщается с трактом охлаждения камеры сгорания.

В варианте исполнения на внешней поверхности трубок Фильда выполнены ребра.

Предлагаемая камера ЖРД за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - повышение давления в камере ЖРД за счет улучшения условий теплообмена между продуктами сгорания топлива и компонентом топлива, используемого для привода турбин турбонасосных агрегатов.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид камеры ЖРД в продольном разрезе, на фиг. 2 - продольный разрез смесительной головки камеры ЖРД, на фиг. 3 - поперечный разрез камеры ЖРД в варианте исполнения.

Предложенная камера ЖРД содержит регенеративно охлаждаемую камеру сгорания 1 с критическим сечением 2 и соплом 3, смесительную головку 4, включающую в себя блок подачи окислителя 5, блок подачи горючего 6, блок огневого днища 7, при этом в указанных блоках по концентрическим окружностям установлены соосно-струйные форсунки 8, причем во внутренней полости камеры сгорания 1 расположены теплообменные элементы, выполненные в виде трубок Фильда 9. Трубка Фильда 9 включает в себя наружную трубку 10 и внутреннюю трубку 11. Вход наружной трубки 10 соединен с полостью 12 блока огневого днища 7, которая сообщается с трактом охлаждения 13 камеры сгорания 1, а выход внутренней трубки 11 соединен с полостью 14 блока огневого днища 7.

В варианте исполнения на внешней поверхности трубок Фильда 9 выполнены ребра 15.

Предложенная камера ЖРД работает следующим образом.

Горючее из насоса турбонасосного агрегата ЖРД поступает в тракт охлаждения 13 камеры сгорания 1 и далее в полость 12 блока огневого днища 7. В полости 12 горючее равномерно распределяется между трубками Фильда 9. По кольцевому зазору между внутренней поверхностью наружной трубки 10 и наружной поверхностью внутренней трубки 11 горючее поступает к глухому концу наружной трубки 10, где оно разворачивается и направляется по внутренней трубке 11 в полость 14 блока огневого днища 7. Из полости 14 горючее поступает в турбины турбонасосных агрегатов ЖРД и далее в блок подачи горючего 6 смесительной головки 4, где оно равномерно распределяется по соосно-струйным форсункам 8.

Окислитель подается из насоса турбонасосного агрегата в блок подачи окислителя 5 смесительной головки 4, где он равномерно распределяется по соосно-струйным форсункам 8.

Из соосно-струйных форсунок 8 компоненты топлива поступают в камеру сгорания 1, где они воспламеняются и сгорают. Продукты сгорания компонентов топлива, контактируя с внутренней поверхностью камеры сгорания 1 и наружной поверхностью трубок Фильда 9, отдают тепло горючему, которое приводит в действие турбины и связанные с ними насосы турбонасосных агрегатов ЖРД.

В варианте исполнения на внешней поверхности трубок Фильда 9 выполнены ребра 15, что позволяет интенсифицировать процесс теплопередачи.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить давления в камере ЖРД за счет улучшения условий теплообмена между продуктами сгорания топлива и компонентом топлива, используемого для привода турбин турбонасосных агрегатов.


КАМЕРА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
КАМЕРА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 62 items.
25.08.2017
№217.015.bb7c

Горелка для сжигания сырой нефти

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сырой нефти с целью ее утилизации. Горелка для сжигания сырой нефти содержит полую обечайку, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха, причем в выходной части обечайки установлено профилированное днище, а на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615882
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.bed5

Установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для термогазохимической обработки призабойной зоны нефтяного пласта. Установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт содержит парогазогенератор, состоящий из смесительной головки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616960
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c0c3

Установка для получения парогазовой смеси

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для парогазового воздействия на нефтяной пласт. Установка для получения парогазовой смеси содержит турбокомпрессор, включающий в себя компрессор и турбину, рабочие колеса которых закреплены на одном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617655
Дата охранного документа: 25.04.2017
19.01.2018
№218.016.0888

Парогазогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей. Технический результат направлен на повышение однородности температурного поля парогазовой смеси на выходе в широком диапазоне температур и давлений за счет интенсификации процесса испарения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631845
Дата охранного документа: 26.09.2017
20.01.2018
№218.016.1052

Парогазогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей. Парогазогенератор содержит охлаждаемую горючим камеру, смесительную головку, включающую в себя корпус, на торцах которого закреплены верхнее и нижнее днище, промежуточное днище, расположенное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633741
Дата охранного документа: 17.10.2017
20.01.2018
№218.016.14cb

Парогазогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей. Парогазогенератор содержит охлаждаемую балластирующим компонентом камеру, смесительную головку, включающую в себя блок подачи компонентов топлива, блок подачи балластирующего компонента с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635012
Дата охранного документа: 08.11.2017
20.01.2018
№218.016.172d

Парогазогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей. Парогазогенератор содержит охлаждаемую горючим камеру, смесительную головку, включающую в себя корпус, на торцах которого закреплены верхнее и нижнее днище, промежуточное днище, расположенное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635723
Дата охранного документа: 15.11.2017
17.02.2018
№218.016.2b5b

Устройство для термической нейтрализации промышленных стоков

Изобретение относится к устройствам для термической нейтрализации огневым методом жидких отходов, преимущественно технологических сточных вод - промышленных стоков, образующихся на газоконденсатных и нефтяных месторождениях. Техническим результатом является повышение эффективности процесса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643223
Дата охранного документа: 31.01.2018
04.04.2018
№218.016.2f61

Парогазогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей. Парогазогенератор содержит охлаждаемую горючим камеру, смесительную головку, включающую в себя корпус, на торцах которого закреплены верхнее и нижнее днище, промежуточное днище, расположенное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644668
Дата охранного документа: 13.02.2018
10.05.2018
№218.016.3d04

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения и может быть использовано при проектировании жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Жидкостный ракетный двигатель содержит камеру сгорания с трактом охлаждения и форсуночной головкой, газогенератор, турбонасосный агрегат, включающий в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647937
Дата охранного документа: 21.03.2018
Showing 41-50 of 64 items.
25.08.2017
№217.015.bb7c

Горелка для сжигания сырой нефти

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сырой нефти с целью ее утилизации. Горелка для сжигания сырой нефти содержит полую обечайку, внутри которой установлен трубопровод подачи сжатого воздуха, причем в выходной части обечайки установлено профилированное днище, а на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615882
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.bed5

Установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для термогазохимической обработки призабойной зоны нефтяного пласта. Установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт содержит парогазогенератор, состоящий из смесительной головки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616960
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c0c3

Установка для получения парогазовой смеси

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для парогазового воздействия на нефтяной пласт. Установка для получения парогазовой смеси содержит турбокомпрессор, включающий в себя компрессор и турбину, рабочие колеса которых закреплены на одном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617655
Дата охранного документа: 25.04.2017
19.01.2018
№218.016.0888

Парогазогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей. Технический результат направлен на повышение однородности температурного поля парогазовой смеси на выходе в широком диапазоне температур и давлений за счет интенсификации процесса испарения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631845
Дата охранного документа: 26.09.2017
20.01.2018
№218.016.1052

Парогазогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей. Парогазогенератор содержит охлаждаемую горючим камеру, смесительную головку, включающую в себя корпус, на торцах которого закреплены верхнее и нижнее днище, промежуточное днище, расположенное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633741
Дата охранного документа: 17.10.2017
20.01.2018
№218.016.14cb

Парогазогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей. Парогазогенератор содержит охлаждаемую балластирующим компонентом камеру, смесительную головку, включающую в себя блок подачи компонентов топлива, блок подачи балластирующего компонента с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635012
Дата охранного документа: 08.11.2017
20.01.2018
№218.016.172d

Парогазогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей. Парогазогенератор содержит охлаждаемую горючим камеру, смесительную головку, включающую в себя корпус, на торцах которого закреплены верхнее и нижнее днище, промежуточное днище, расположенное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635723
Дата охранного документа: 15.11.2017
17.02.2018
№218.016.2b5b

Устройство для термической нейтрализации промышленных стоков

Изобретение относится к устройствам для термической нейтрализации огневым методом жидких отходов, преимущественно технологических сточных вод - промышленных стоков, образующихся на газоконденсатных и нефтяных месторождениях. Техническим результатом является повышение эффективности процесса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643223
Дата охранного документа: 31.01.2018
04.04.2018
№218.016.2f61

Парогазогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей. Парогазогенератор содержит охлаждаемую горючим камеру, смесительную головку, включающую в себя корпус, на торцах которого закреплены верхнее и нижнее днище, промежуточное днище, расположенное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644668
Дата охранного документа: 13.02.2018
10.05.2018
№218.016.3d04

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения и может быть использовано при проектировании жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Жидкостный ракетный двигатель содержит камеру сгорания с трактом охлаждения и форсуночной головкой, газогенератор, турбонасосный агрегат, включающий в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647937
Дата охранного документа: 21.03.2018
+ добавить свой РИД