Vad gör en rökfri jetmotor?

29

Jag läste nyligen om MiG-29 och dess många uppgraderingar, varav en (MiG-29M) var rökfri motorer.

Vad gör en rökfri jetmotor? Är det bara bränslet eller något om hur motorn fungerar?

Jag har observerat rökiga motorer var vanligare tidigare och jag undrar varför det också är. Var de bara enklare att bygga av någon anledning?

    
uppsättning DrZ214 16.05.2016 04:17

2 svar

16

Rök Resultatet av sot i förbränningsgaserna, så koldelen av kolvätebränslet bröts ofullständigt.

litteratur (ledsen, betalad, men du kan läsa den första sidan) rapporterar att under de första decennierna av jetmotorutformningen var en stor förbränningsutveckling ett försök och fel. Speciellt för att komma fram till en rökfri förbränningsanläggning, måste JT9D -laget utföra 465 modifieringar och 140 fulla motorprov. I huvudsak hjälper dessa tricks:

  • Låga flödeshastigheter genom noggrann diffusor design vid kompressorns utgång
  • Vridning av flödet vid förbränningsangången för att förbättra blandningen av bränsle / luft
  • Mätt luftinflöde i förbränningen, så att bränsleinsprutningsområdet har en väsentligen stökiometrisk blandning för bästa flamstabilitet. Sedan tillsättes mer luft i en sekundär och en tredje utspädningsregion. Denna utspädning bidrar till att sänka gastemperaturen så att gasströmmen är smaklig till turbinen.
  • Längre brännare, så att 99% förbränning kan uppnås i slutet av den sekundära regionen.

Att välja rätt bränsle hjälper också. Om du skulle bränna metanol eller etanol är det lättare att uppnå en rökfri brännare, men energitäthet av bränslet lider . Lättare bränslen med kortare kolvätekedjor hjälper, men är dyrare att producera och minska energitäthet, så fotogen föredrades även om förbränningen ger upphov till sot.

    
svaret ges 16.05.2016 07:52
25

Vanligtvis kommer rök från ofullständigt bränt bränsle.

Normalt bränner en jetmotor en mycket magert blandning (på grund av turbinstemperaturbegränsningar). Att få allt bränsle att bränna är dock en stor utmaning, främst eftersom luften / blandningen flyter snabbare i motorn än flamfronten. Så för att ge stabil bränning, kommer många knep att spela: förbränningskammaren expanderar efter kompressorn; Det finns speciella virvelgeneratorer som tvingar blandningen att återflöda och cirkulera; luften kan matas i steg längs kammaren, etc.

Denna komplicerade gasdynamik är svår att optimera, särskilt på 70-talet när MiG-29s motorer (RD-33) konstruerades. Det som vanligtvis händer är att det finns fickor av överdriven blandning i förbränningskammaren, och extrabränslet sönderfaller på grund av hög temperatur innan den har möjlighet att brinna.

Från vad jag vet har RD-33MK en nyutvecklad förbränningskammare (bland annat), men vad exakt förändringarna är, är svårt att säga. Jag kan spekulera på att källan till det ursprungliga problemet var att RD-33 hade ett tidigt exempel på den ringformiga förbränningskammaren, vilket inte var väl studerat då. Men problemet var dåligt nog för att göra MiG-29 lättare att upptäcka i visuell kamp.

    
svaret ges 16.05.2016 05:34