DE1800611A1

DE1800611A1 - Anordnung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen an einer Einspritzduese mit UEberschallgeschwindigkeit vorbeistroemenden Luftstrom

Info

Publication number: DE1800611A1
Application number: DE19681800611
Authority: DE
Inventors: Ganzer Dr-Ing Uwe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-10-02
Filing date: 1968-10-02
Publication date: 1970-05-27

Description

Anordnung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen an einer Einspritzdüse mit Überschallgeschwindigkeit vorbeiströmenden Luftstrom.
Zur Vermischung von flüssigem bzw. gasförmigem Kraftstoff mit Luft zum Zwecke der Verbrennung des Kraftstoffs im Luftsauerstoff wird der Kraftstoff mit Hilfe einer Düse in die quer zur Düsenachse an der. Düse vorbeisireichende Luft eingespritzt. Dabei ergeben sich Schwierigkeiten, wenn diese Mischungsvorgönge z.B. in einer Brennkammer bei Relativgeschwindigkeiten zwischen Düse und Luft durchgeführt werden müssen, die im Überschallbereich liegen. Wegen der Überschallgeschwindigkeit ist der Weg zur Herstellung des Gemisches bzw. der Weg, den das Gemisch während der Verbrennung zurücklegt, sehr groß, weshalb die Brennkarnmer sehr lang sein muß. Das ist aber in vielen Fällen, z.B. auch im Luftfahrzeugbau aus Gründen der Platzersparnis und einer Gewichtsverminderung unerwünscht. Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu vermeiden.
Die Erfindung bezieht sich auf die Anordnung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen an einer Einspritzdüse mit Überschallgeschwindigkeit vorbeiströmenden Luftstrom. Die Erfindung besteht darin, daß die Einspritzdüse einen schlitzförmigen Austrittsquerschnitt hat und daß die Austrittsgeschwindigkeit bzw. der Austrittsdruck fijr den Kraftstoff aus der Einspritzdüse unter Berücksichtigung des Staudruckes der Uberschallschnellen Luft so bemessen ist, daß sich der vom Luftstrom in seine Strömungsrichtung umgebogene Kraftstoffstrom von der die Düse enthaltenden Wand ablöst und der Luftstrom zwischen die Wand und den Kraftstoffstrom gelangen kann.
Dabei Enn es verteiihaft sein, daß die Achsen der schlitzförmigen Austrittsquerschnitte schrX jenen de Richtung der Überschall-Hauptströmung gerichtet sind.
Gwemß der weiteren Erfindung können mehrere Schlitzslüsen gleich und/oder gegensiri gen d die Richtung der Hauptströmungsrichtung gedreht sein.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß der Kraftstoff in einem Band aus der Düse austritt, sich über die Wand der Brennkammer erhebt und ringsum von der Luft umspühlt undvon dieser auseinander gerissen wird, so daß eine große Berührungsoberfläche zwischen der Luft und dem Kraftstoff zur Verfügung steht und sich auf kürzestem Weg ein inniges Kraftstoffluftgemisch ergibt, das sofort verbrennen kann. Dabei kann der Einspritzüberdruck dem Staudruck der überschallschnellen Luft angepaßt sein.
Die Erfindung sei an Hand einer Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Dieser Beschreibung können weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung entnommen werden. Alle Zeichnungen sind schematische Darstellungen zur Veranschaulichung des Aufbaus und der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes Gemäß der Figur 1 ist z.B. in einer Brennkammerwand 1 eine Düse 2 angeordnet, durch die ein Kraftstoffstrahl 3 in die Brennkammer gespritzt wird. Der Luftstrom ist mit 5 beziffert. Die Düse 2 hat den aus der Figur 2 erkennbaren schlitzförmigen Austrittsquerschnitt. Aus diesem Schlitz tritt der Kraftstoff in Form eines Bandes aus.
Der Luftstrom 5 teilt sich an der Stelle 4 in die Teilströme 5a, 5b und 5c, weil sich der Kraftstoffstrom 3 infolge des Einspritzüberdrucks um das Maß 6 über die Brennkammerwand 1 erhebt.
Die Figur 3 zeigt die Strömungsverhöltnisse bei einer Schrägstellung der Düse 8 um den Winkel 9 gegenüber der Brennkammerachse 10.
Die Figur 4 zeigt die Anordnung zweier Düsen 11 und 12 unter den Winkeln 13 und 14 gegenuber der Brennkammerachse 10 in einem gegenseitigen Abstand 15.
Die Erfindung ist an die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht gebunden.

Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen an einer Einspritzdüse mit Überschaligeschwindigkeit vorbeiströmenden Luftstrom dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (2) einen schlitzförmigen Austrittsquerschnitt hat und daß die Austrittsgeschwindigkeit bzw. der Austrittsdruck für den Kraftstoff (3) aus der Einspritzdüse (2) unter BerUcksichtigung des Staudruckes der Uberschallschnellen Luft so bemessen ist, daß sich der vom Luftstrom in seine Strömungsrichtung umgebogene Kraftstoffstrom von der -die Düse enthaltenden Wand ablöst und der Luftstrom zwischen die Wand (1) und den Kraftstoffstrom (3) gelangen kann.

2. Anordnung nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der schlitzförmigen Austrittsquerschnitte schräg gegen die Richtung der Üoerschal l-Hauptströmung gerichtet sind.

3. Anordnung nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schlitzdüsen gleich und/oder gegensinnig gegen die Richtung der Hauptströmungsrichtung gedreht sind.

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