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采用燃气发生器产生用于驱动涡轮的工质,可使发动机获得更长的工作时间和更高的燃烧室压力,液体燃气发生器的燃气既可驱动共用的涡轮,也可同时驱动氧化剂涡轮与燃料涡轮。同时驱动氧化剂涡轮与燃料涡轮的方案在J-2,HM-60和LE-5等发动机中得到应用。在LE-5发动机中,发生器产生的燃气先进入液氢涡轮泵的涡轮,然后进入液氧涡轮泵的涡轮。
燃气发生器的设计应当考虑到:
(1)在喷注面中心区,选择较高的余氧系数。四氧化二氮/肼类燃料,中心区的余氧系数α≈0.12~0.20。保证可靠点火,持续稳定燃烧;
(2)选择较高的喷嘴压降,改善雾化混合质量,防止出现低频不稳定燃烧;
(3)选择足够的停留时间,保证燃气的出口温度均匀;
(4)力求结构简单、可靠。燃气发生器作为一个独立的组件进行装配焊接,液压液流试验。它可以单独的进行热试,以考验和评定启动点火和稳定工作的可靠性。
燃气发生器采用了由三块径向板件组成的防振隔板4及设置在喷注器周边的一圈声腔5,,以保证其燃烧稳定性。在涡轮入口的燃气流中,任一点的燃气温度与额定值的偏差不得超过±42K。
点火器在发动机启动时工作3s,产生高温燃气,点燃液体燃气发生器中的推进剂。
燃气蒸汽发生器相对常规的燃气蒸汽锅炉优点是:
1、燃气蒸汽发生器从点火到出蒸汽只需2-3分钟即可,而普通的燃气蒸汽锅炉需要20分钟以上。
2、燃气蒸汽发生器结构紧凑,占地面积小不需要搭建锅炉房。
3、不需要和政府部门打交道,因为燃气蒸汽发生器正常水位水容量只有27升不在锅炉技术安全监检范围之内,所以也不需要专业的锅炉工人,实现全自动操作一键启动。