Коллекторы подвода компонентов топлива

Как было указано ранее, коллектор подвода охладителя может рас­полагаться в различных сечениях камеры (см. рис. 6.4).

Когда коллектор расположен не у самого среза сопла, то охладитель т_охл, попадая в тракт наружного охлаждения камеры, разделяется на две части (рис. 6.35) – m ₁ и m ₂. При связи оболочек гофрами расход m ₁ направляется в сторону критического среза сопла, а расход m ₂ сначала идёт к срезу сопла по верхним частям гофров. У среза сопла расход m ₂, огибая торцы гофров и по нижним их частям, также направляется к 'кри­тическому сечению сопла. Расходы m ₁ и m ₂ вновь соединяются в сечении начала последней секции гофров (если считать от критического сечения).

m _1/ m ₂≈(l₁/(l₂+l))^1/2

где l, l₁, l₂ – длины участков.

Из картины течения следует следующее: 1) чем ближе коллектор ус­танавливается к началу последней секции гофров, тем меньше доля рас­хода m ₂; 2) нельзя располагать коллектор ближе начала последней секции гофров, так как в этом случае большая часть расхода m ₂ будет "раз­ворачиваться" перед последней секцией гофров, в которой образуется застойная зона (проток охладителя практически будет отсутствовать). В случае, когда расход m ₂ становится недостаточным для охлаждения кон­ца сопла, верхние каналы гофров на пути течения расхода m ₁ могут час­тично перекрываться специальными заглушками (см. рис. 6.36, поз. 5).

Когда связь оболочек осуществляется фрезерованными ребрами, то течение охладителя к концу сопла и обратно аналогично рассмотренному выше, за исключением того, что отверстия в корпусе коллектора 3 (рис. 6.37) соединяют коллектор с частью каналов между ребрами (рис. 6.38), по которым расход m ₂ направляется к срезу сопла. Возвращается этот расход по каналам, не соединенным отверстиями с полостью коллектора.

О некоторых вариантах конструкции коллекторов и патрубков под­вода и их изготовления уже упоминалось выше. lIIтампованный патрубок подвода завершается точеным переходником 2 (рис. 6.37). К нему впос­ледствии приваривается подводящий трубопровод компонента. В переход­нике предусматривается место (например, резьба) для установки дрос­сельной шайбы, дозирующей расход компонента (например, охладителя) через камеру двигателя.

Коллектор может быть изготовлен также из двух одинаковых штам­пованных половин с продольным швом. В этом случае он штампуется за­одно с половинками подводящего патрубка.

Сваренная целиком верхняя часть коллектора протачивается, а затем приваривается к нижней части - корпусу коллектора, который является частью наружной оболочки. Для этого на корпусе коллектора предусмот­рены специальные "усики" для сварки встык (см. рис. 6.39, а). Вариант С буртами, прикрывающими внутреннюю часть шва (рис. 6.39, б), хуже, так как после окончательной механической обработки коллектора перед установкой и приваркой к корпусу (в противном случае сборке мешают бурты) его приходится разрезать поперек, г.е. появляется лишний шов.

Рекомендации для определения характерных размеров коллектора подвода охладителя заключаются в следующем (см. рис. 6.35 и 6.37). Диаметр подводящего трубопровода d_Tp выбирается с учетом конструк­тивных соображений (размеров выхода насоса, условий компоновки и т.п.) и ГОСТа на выпускаемые трубы. Кроме того, проверяется скорость жидкости в трубе (Wтp ~ 15 м/с). При несоблюдении рекомендаций необ­ходимо увеличить d_Tp или запроектировать два-три подвода к коллек­тору путем разветвления трубопровода, подводящего компонент от насо­са. Скорость водорода может быть 50... 60 м/с.

На современных двигателях F_К־ֻ ~ (0,8... 1) F_Tp' (F_Tp - площадь трубы подвода). Суммарная площадь всех отверстий подвода жидкости в охлаждающий тракт (в корпусе коллектора) F_OTB ~ (1,5... 2) F_оõë, где F_оõë - площадь охлаждающего тракта. Эти отверстия в зависимос­ти от особенностей конструкции могут иметь любую форму, а также вы­полняться в виде сплошной щели в наружной оболочке.