Рис. 3.23. Развертка боковой внутренней цилиндрической поверхности стакана авторегулируемого УГГ

Со стороны среза стакана в нескольких секторах соседние винтовые каналы 3 объединены на некоторой длине и образуют в этих секторах сплошную щель 4 между дифференщ1альным поршнем 2 и стаканом 7. В непосредственной близости от среза стакана на его внутренней щшиндрической поверхности выполнен щшин-дрический поясок J, по которому установлена герметизирующая подпорпшевую полость кольцевая заглушка 6,

Объединенные в щели 4 группы винтовых каналов 3 при начальном положении дифференциального поршня работают как струйные щелевые форсунки, обеспечивая подачу охладителя в центральные области камеры сгорания. Так как в секторах между данными группами винтовые каналы 3 не объединены между собой (т.е. между ними имеются разделительные винтовые ребра), эти каналы работают как сектор центробежной форсунки, обеспечивая подачу охладителя в периферийные области камеры сгорания. Таким образом, при начале движения дифференциального поршня, соответствующем гашению газового объема (участок 0-1 оси перемещении на рис. 3.21 и 3.23), узел впрыска работает в центробежно-струйном режиме, обеспечивая охват струями охладителя всего объема камеры сгорания (рис. 3.24).

Рис. 3.24. Струйно-центробежный режим работы узла впрыска

Рис. 3.25. Центробежный режим работы узла впрыска

По мере движения дифференциального поршня рабочая длина щелевых групп 4 объединенных винтовых каналов 3 увеличивается относительно ширины этих групп. В результате относительного увеличения краевых (возмущенных, т.е. непрямолинейных) зон прямолинейное струйное направление впрыска начинает сменяться центробежно-гиперболическим направлением (рис. 3.25). После того, как газовый объем погашен, т.е. в момент перехода дифференциального поршня на участок 2-3 оси перемещений (см. рис. 3.23), где все винтовые каналы 3 разделены между собой винтовыми ребрами, весь впрыскиваемый охладитель получает первоначальную закрутку. В результате дальнейшее течение струй охладителя как по винтовым каналам 5, так и по щелям 4 имеет

практически одинаковый вихревой характер. Узел впрыска работает исключительно в центробежном режиме, обеспечивая экономную подачу охладителя только на поверхность периферийных областей камеры сгорания (т.е. орошение горячих элементов конструкции) (см. рис. 3.25). Таким образом, объединение в секторах на некоторой длине винтовых каналов в щели обеспечивает оптимальное изменение по времени гашения пространственной картины распыла [46].

Если узел гидрогашения предназначен для одноразового использования, оптимальные с точки зрения процесса впрыска геометрические параметры узла гидрогашения обеспечиваются выполнением винтовых каналов на внутренней цилиндрической поверхности стакана. В ряде случаев, например в узле гидрогашения многократного действия, появляется потребность вьшолнения винтовых каналов на дифференциальном поршне. При этом гидравлические характеристики центробежной форсунки, образованной гладкой криволинейной поверхностью, требуют исследования как при стационарных положениях дифференциального поршня, так и при поступательной скорости движения дифференциального поршня, влияющей на треугольник скоростей впрыскиваемых струй (т.е. на возможность изменения пространственной картины распьша по ходу движения дифференциального поршня). В первом приближении треугольник скоростей при неизменности проходной площади тангенциальных каналов не зависит от поступательной скорости движения поршня ввиду пропорциональности скорости течения впрыскиваемых струй скорости движения поршня. При этом угол закрутки впрыскиваемых струй получается более крутым, чем угол тангенциальной нарезки проходных каналов на дифференциальном поршне.

Впрыск охладителя посредством большой центробежной форсунки создает вихревое течение газожидкостной смеси в камере сгорания, что при свободном истечении газожидкостной смеси препятствует уносу находящейся в поле центробежных сил тяжелой фазы капельной жидкости и поджимает эту фазу к охлаждаемой поверхности ТЗП. Это способствует повышению экономичности гашения.