Система воздухопитания (часть 13)
Система воздухопитания (часть 13)
Динамика и конструирование

 

Волновой обменник давления работает следующим образом (рис. 12.19).

  1. Один из каналов ротора с обеих торцевых сторон закрыт и заполнен атмосферным воздухом.

При вращении ротора правый торец канала сообщается с ок­ном подвода отработавших газов. В этот момент возникает волна давления, которая распространяется в канале со сверхзвуковой скоростью и сжимает находящийся в нем воздух.

  1. Левый торец канала сообщается с трубопроводом подвода газов высо­кого давления 4. Длину канала и часто­ту вращения ротора выбирают такими, чтобы к моменту открытия окна на выходе воздуха волна давления достиг­ла левого торца канала. Одновременно в канал, но уже с меньшей скоростью, чем распространяется волна давления, поступают отработавшие газы, кото­рые вытесняют сжатый воздух во впуск­ной трубопровод 3.
  2. Правый торец канала закрыва­ется. В результате внезапного перекры­тия газового потока, поступающего в канал из окна входа газов, создается волна разрежения, которая снижает да­вление газов, а воздух продолжает не­которое время вытекать через окно выхода воздуха вследствие инерции по­тока.
  3. Левый торец канала (окно выхода воздуха) закрывается, когда скорость вытекающих газов становится при­мерно равной нулю. В этот момент газы заполняют приблизительно две трети канала. Давление в канале су­щественно меньше, чем в трубопрово­де подвода газов, но заметно больше атмосферного.
  4. Поэтому, когда правый торец ка­нала сообщается с выходным окном, газы с высокой скоростью вытекают из канала в отводной трубопровод низ­кого давления. При этом создается волна разрежения, которая достигает левого торца канала, как только он подойдет к окну входа воздуха.
  5. Под действием перепада давлений канал заполняется свежим воздухом, а отработавшие газы по инерции продолжают вытекать в отводной трубопровод.

Когда отработавшие газы и смесь газов с воздухом, обра­зующиеся при их непосредственном контакте, полностью вытекают из канала, цикл повторяется. Аналогичные явления происходят в других каналах, число которых в выполненных конструкциях достигает 70.

КПД современных волновых обменников давления достигает 75%, а степень повышения давления — 2,1. С целью получения симметричного нагрева корпуса, необходимого для сохранения ма­лых зазоров с торцевых и боковых сторон, все окна и трубопроводы выполнены парными через 180°. Для обеспечения эффективной ра­боты волнового обменника при изменении частоты вращения рото­ра и температуры отработавших газов (нагрузки двигателя) в реаль­ных конструкциях в торцевых стенках корпуса выполняют специ­альные камеры (карманы), которые изменяют интенсивность от­ражения волн сжатия и расширения и тем самым расширяют диа­пазон эффективной работы волнового обменника давления.

 

РЕКЛАМА

Новое на сайте