ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР

ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР


RU (11) 2059333 (13) C1

(51) 6 H01S3/0953 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4905226/25 
(22) Дата подачи заявки: 1991.01.25 
(45) Опубликовано: 1996.04.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Лосев С.А. Гезодинамические лазеры. - М.: Наука, 1977. 2. Андерсон Дж. Газодинамические лазеры: введение. - М.: Мир, 1979, с.114-120. 
(71) Заявитель(и): Кринецкий В.Ю.; Минин С.Н.; Правиков А.А. 
(72) Автор(ы): Кринецкий В.Ю.; Минин С.Н.; Правиков А.А. 
(73) Патентообладатель(и): Кринецкий Владимир Юрьевич 

(54) ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР 

Использование: в лазерной технике, в частности в устройствах газодинамического СО лазера. Сущность изобретения: лазер в дозвуковой части сопловых лопаток имеет дополнительные каналы, соединяющие каналы охлаждения с проточной частью, суммарная площадь которых вместе с площадью каналов распределительного устройства, установленного в проточной части, составляет 1 - 2,5 площади входа в дополнительную камеру сгорания для обеспечения коэффицента избытка воздуха перед критическим сечением сопловых лопаток в диапазоне, равном 1 - 3. Выходы основной и дополнительной камер сгорания соединены общей проточной камерой, а распределительное устройство расположено на сопловых лопатках и выполнено в виде коллектора, соединяющего каналы охлаждения с дополнительными каналами, выходы которых соединены с проточной частью. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технической физике, в частности к газодинамическим СО2 лазерам (ГДЛ).

Известен газодинамический лазер, содержащий камеру сгорания, сопловые лопатки, резонатор и диффузор, в котором энергия горения углеводородного топлива с воздухом, отбираемом от источника высокого давления, например компрессора газотурбинного двигателя, передается в камере сгорания молекулам азота, а от них запасается в молекулах СО2 [1] В таком ГДЛ имеется значительная релаксация, ограничивающая максимум выводимой в резонаторе энергии.

Наиболее близким к изобретению является ГДЛ, содержащий основную и дополнительную камеры сгорания, распределительное устройство и сопловые лопатки с каналами охлаждения [2]

В данном ГДЛ релаксация имеет меньшее значение за счет приближения зоны горения к критическому сечению сопловых лопаток, однако из-за разного размера частиц топлива и неравномерности температурного поля в проточной части ГДЛ фронт горения отличается от плоскости, которая проходит через линии критических сечений сопловых лопаток.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, повышение мощности и эксплуатационной надежности.

Цель достигается приближением зоны горения мелкодисперсного топлива к критическому сечению лопаток.

В предлагаемом газодинамическом лазере согласно изобретению в дозвуковой части сопловых лопаток выполнены дополнительные каналы, соединяющие каналы охлаждения с проточной частью, суммарная площадь которых вместе с каналами распределительного устройства, установленного в проточной части, составляет 1-2,5 площади входа в дополнительную камеру сгорания для обеспечения коэффициента избытка воздуха перед критическим сечением сопловых лопаток в диапазоне от 1 до 3, выходы основной и дополнительной камер сгорания соединены общим ресивером.

При наличии возможных условий в проточной части распределительное устройство расположено на сопловых лопатках и выполнено в виде коллектора, соединяющего каналы охлаждения с дополнительными каналами, выход которых соединен с ресивером.

Технический эффект изобретения снижение релаксации, использование части энергии химической реакции, непосредственно переходящей в газовую фазу, и уменьшение тепловых потерь газа на нагрев конструкции, а также повышение мощности и эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 изображено сечение предлагаемого ГДЛ; на фиг.2 сечение ГДЛ с видоизмененным распределительным устройством.

ГДЛ с источником 1 воздуха высокого давления содержит основную камеру 2, дополнительную камеру 3 сгорания, распределительное устройство 4, проточную часть 5, сопловые лопатки 6 с каналами 7 охлаждения и дополнительными каналами (отверстиями) 8 в дозвуковой части 9 и критическим сечением 10.

ГДЛ работает следующим образом.

От источника 1 воздуха высокого давления воздух поступает в основную 2 и дополнительную 3 камеры сгорания, в распределительное устройство 4 и каналы 7 охлаждения сопловых лопаток 6. Горячие газы от основной камеры 2 сгорания поступают в проточную часть 5 и нагревают продукты неполного сгорания, поступающие также в общую проточную часть 5, где установлено распределительное устройство, подающее воздух (или другой окислитель) для дожигания продуктов неполного сгорания. При наличии условий в проточной части 5 ГДЛ (давление, температура и скорость газов), сдвигающих зону воспламенения мелкодисперсного топлива к критическим сечениям 10 сопловых лопаток 6, распределительное устройство размещается на сопловых лопатках и имеет отверстия в дозвуковой части 9 сопловых лопаток 6 (фиг.2).

Воздух из системы охлаждения поступает в дополнительные отверстия 8, выполненные в дозвуковой части 9, из каналов 7 охлаждения сопловых лопаток 6 и охлаждает их, а кроме того, доводит коэффициент избытка воздуха перед критическим сечением 10 до расчетной величины в диапазоне от 1 до 3 вместе с распределительным устройством. Значение коэффициента избытка воздуха меньшее 1 приведет к появлению несгоревших частиц топлива, что снижает выходную мощность ГДЛ, а большее 3 значение коэффициента избытка воздуха приведет к снижению температуры газов ниже возможного порога появления инверсии населенности и отсутствию лазерного эффекта. Суммарная площадь дополнительных каналов в сопловых лопатках и в распределительном устройстве составляет 1-2,5, так как температура воздуха ниже температуры газов проточной части.

Техническая эффективность предлагаемого ГДЛ по сравнению с прототипом заключается в том, что вне зависимости от условий разложения в основной и дополнительной камерах сгорания создается плоский фронт горения топлива в расчетной точке перед критическим сечением сопловых лопаток, уменьшая релаксацию и используя энергию химической реакции, непосредственно переходящую в изгибные и вращательные моды возбуждения молекулы СО2, что позволяет повысить мощность и эксплуатационную надежность. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР, содержащий основную и дополнительную камеры сгорания, распределительное устройство и сопловые лопатки с каналами осаждения, установленные в протонной части, отличающийся тем, что в дозвуковой части сопловых лопаток выполнены дополнительные каналы, соединяющие каналы охлаждения с проточной частью, суммарная площадь которых вместе с площадью каналов распределительного устройства, установленного в проточной части, составляет 1 2,5 площади входа в дополнительную камеру сгорания для обеспечения коэффициента избытка воздуха перед критическим сечением сопловых лопаток в диапазоне 1 3, причем выходы основной и дополнительной камер сгорания соединены проточной камерой.

2. Лазер по п.1, отличающийся тем, что распределительное устройство расположено на сопловых лопатках и выполнено в виде коллектора, соединяющего каналы охлаждения с дополнительными каналами, выходы которых соединены с проточной камерой.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к лазерным квантовым генераторам, а именно лазеры и лазерное оборудование:

- твердотельные полупроводниковые лазеры

- газовые лазеры

- химические лазеры

- практическое применение в промышленности, науке и в быту газовых, твердотельных и химических лазеров.


Лазеры. Лазерное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+газовый -лазер".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "лазер" будут найдены слова "лазеры", "лазерный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("лазер!").



Рейтинг@Mail.ru