燃气发生器只提供燃烧气体,并不对外直接做功。在某种意义上讲,火箭发动机及喷气发动机也是一种燃气发生器,它们产生的高温燃气通过尾喷管,变成高速气流喷射出去, 推动火箭或飞机前进。自由活塞式内燃 机的自由活塞部分也是一种燃气发生器。
燃气发生器是产生具有一定压力及温度的燃烧气体作为涡轮的工质的装罝。一般由压气机、燃料泵及燃烧室等部件及其附属系统组成。
由于影响燃气发生器实际工作过程的因素多种多样,试验研究又非常复杂,因此到目前为止,还没有通用和严格的燃气发生器设计方法。在设计燃气发生器时,主要采用经验方法。
燃气发生器的设计目标可以归纳如下:
①在一个紧凑部件中地产生所需的流量、温度和压力的燃气;
②启动和关机过程平滑,没有陡的温度峰、压力振荡或过量的未燃推进剂;
③根据控制系统要求,能够在较大的推进剂流量和混合比(对于双组元推进剂)范闱内工作;
④能够保持关机,不需要复杂的吹除和泄出系统;
⑤对于需要多次启动的发动机系统,能够实现再启动。
燃烧室
燃气发生器的燃烧室是冷却式的,采用再生冷却或辐射冷却。再生冷却的燃烧室,有波纹板结构的,铣槽结构的和压坑点焊结构的。再生冷却可以减少散热损失,降低室壁的温度,提高承载能力,减轻质量。
辐射冷却的燃烧室,结构简单,加工方便,材料采用高温合金或不锈钢。
根据燃气的停留时间,确定燃烧室的容积,求出它的直径和长度。