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DE608242C - Process for generating propellant gases for propelling vehicles by means of reaction effects - Google Patents

Process for generating propellant gases for propelling vehicles by means of reaction effects

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Publication number
DE608242C
DE608242C DE1930608242D DE608242DD DE608242C DE 608242 C DE608242 C DE 608242C DE 1930608242 D DE1930608242 D DE 1930608242D DE 608242D D DE608242D D DE 608242DD DE 608242 C DE608242 C DE 608242C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
oxygen
fuel
mixing chamber
combustion chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1930608242D
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
E H C W PAUL HEYLANDT DR ING
Original Assignee
E H C W PAUL HEYLANDT DR ING
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Publication date
Application filed by E H C W PAUL HEYLANDT DR ING filed Critical E H C W PAUL HEYLANDT DR ING
Application granted granted Critical
Publication of DE608242C publication Critical patent/DE608242C/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/60Constructional parts; Details not otherwise provided for
    • F02K9/62Combustion or thrust chambers
    • F02K9/64Combustion or thrust chambers having cooling arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44Feeding propellants
    • F02K9/52Injectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

Verfahren zur Erzeugung von Treibgasen zum Fortbewegen von Fahrzeugen mittels Reaktionswirkung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fortbewegen von Fahrzeugen beliebiger Art, wie Flugzeuge, Land- und Wasserfahrzeuge, mittels Reaktionswirkung. Bei diesen-Fahrzeugen ist @es erwünscht, dieselben sowenig wie möglich zu belasten. Aus diesem Grunde ist man bestrebt, ,auch das Gewicht des die Verbrennungsgase für die Reaktionswirkung erzeugenden Ofens gering zu halten.Process for generating propellant gases for moving vehicles by means of reaction action The invention relates to a device for locomotion from vehicles of any type, such as aircraft, land and water vehicles, by means of Reaction effect. With these vehicles, @es are desirable, the same as possible to burden. For this reason, one endeavors, also the weight of the To keep combustion gases low for the furnace producing the reaction.

Zweck der Erfindung ist, die Baulänge des Ofens mit seiner Mischkammer und somit das Gewicht derselben möglichst zu verringern und dabei aber einegenü,gende Mischung von Brennstoff und sicherzustellen. Die Erfindung besteht darin, daß Brennstoff und Sauerstoff im Gegenstrom zueinander unter Erzeugung von Wirbelbewegungen in die Mischkammer geleitet werden, so daß das Abströmen des Gasgemisches in die Brennkammer verzögert wird. Auf diese Weise erfolgt trotz der verminderten Baulänge ein gründliches Mischen der Gase.The purpose of the invention is the overall length of the furnace with its mixing chamber and thus to reduce the weight of the same as possible and at the same time a sufficient amount Mixing of fuel and ensuring. The invention is that fuel and oxygen in countercurrent to each other, creating vortex motions in the mixing chamber are passed so that the outflow of the gas mixture into the combustion chamber is delayed. In this way, a thorough one takes place despite the reduced overall length Mixing the gases.

.Die Erfindung besteht weiterhin in Vorrichtungen zur Durchführung des genannten Verfahrens.The invention also consists in devices for implementation of the procedure mentioned.

In den Abb. i und z sind- zwei Ausführungsformen der Erfindung im Längsschnitt veranschaulicht.In Figs. I and z are two embodiments of the invention Longitudinal section illustrated.

Das die Vorrichtung umgebende Gehäuse ist mit a bezeichnet (s. Abb. i). An dem vorderen Ende befindet sich die Austrittsdüse b für die Verbrennungsgase. Die Düse reicht in den Verbrennungsraum hinein. Die Bohrungc der Düse ist von vorn nach hinten verjüngt. An der Düse b sitzt ein den Verbrennungsraum d mit anschließendem Mischraum h bildender Innenbehälter e, der sich nahezu über die ganze Länge des Gehäuses kc erstreckt und m einer Halbkugel f endigt. Zwischen dem Behältere und dem Gehäuse a befindet sich der Ringraum o. Der Übergang von der Mischkammer zur Brennkammer ist konisch und von einem Ringraünm g mit keilförmigem Querschnitt umgeben. In das G:ehäuse a mündet in der Nähe der Düse c das Zuleitungsrohr k für den flüssigen Sauerstoff, während das Brennstoffrohr l durch das Gehäuse hindurch in den keilförmigen Ringraumg mündet. Der Ringraumä besitzt an seinem hinteren Teil nahe der Keilspitze in der Mischraumwandung schräg nach hinten gerichtete Bohrungen m, während der halbkugelförmige Teil der Mischkammer mit mehreren tangential gebohrten Lochreihen n versehen ist. Die zur Brennkammer führende öffnung der Mischkammer ist mit! bezeichnet. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Der flüssige Sauerstoff tritt durch k in den Raum o und kommt hier beim .Auftreffen auf die heiße Wand der Düse b zur teilweisen Verdampfung. Die Gase bzw. Flüssigkeitsreste treten .sodann durch die Lochreihen n_-in den Mischraum. h. Der durch ' das Rohr l in @ den Ringraum g eingelassene Brennstoff strömt aus dem Ringraum g durch die Löcher m der Innenwandung gegen den .aus den Ringstarke Wirbelurig entsteht, die .ein inniges Mischen des Brennstoffes mit dem Sauerstoff zur Folge hat. Ein Teil des Gemisches brennt schon innerhalb des Mischraumes h; der Rest wird beim Austritt aus der scharfkantigen Mündung! noclunals durchgewirbelt und verbrennt restlos in dem -eigentlichen Verbrennungsraum d, so daß ein Entweichen uriverbrannten Brennstofffes in die Atmosphäre nicht zu erwarten ist. Durch geringfügige, rein konstruktive Änderungen kann Brennstoff- und Sauerstoffzuführung vertauscht werden.The housing surrounding the device is labeled a (see Fig. i). The outlet nozzle b for the combustion gases is located at the front end. The nozzle extends into the combustion chamber. The bore of the nozzle is from the front tapered backwards. At the nozzle b sits the combustion chamber d followed by Mixing space h forming inner container e, which extends over almost the entire length of the Housing kc extends and m ends in a hemisphere f. Between the container and the housing a is the annular space o. The transition from the mixing chamber to Combustion chamber is conical and surrounded by an annular space g with a wedge-shaped cross section. The feed pipe k for the liquid opens into the housing a in the vicinity of the nozzle c Oxygen, while the fuel tube l through the housing into the wedge-shaped Annular space g opens. The annulus has at its rear part near the tip of the wedge in the mixing chamber wall obliquely rearward-directed holes m, while the hemispherical Part of the mixing chamber is provided with several tangentially drilled rows of holes n. The opening of the mixing chamber leading to the combustion chamber is with! designated. The mode of action of the device is as follows: The liquid oxygen enters the room through k o and comes here at .Aaufreffen on the hot wall of the nozzle b for partial evaporation. The gases or liquid residues then pass through the rows of holes n_-into the mixing chamber. H. The fuel let into the annular space g through the pipe 1 flows out the annular space g through the holes m of the inner wall against the .aus the ring thickness Whirlwind arises, which result in an intimate mixing of the fuel with the oxygen Has. Part of the mixture is already burning within the mixing space h; the rest will when exiting the sharp-edged mouth! noclunals whirled around and burns completely in the actual combustion chamber d, so that an escape burned urine Fuel is not expected to be released into the atmosphere. By minor, purely structural changes, fuel and oxygen supply can be swapped.

In der Ausführungsform gemäß Abb. 2 bedeuten a wiederum das Gehäuse, b die Düse, c die Bohrung der Düse, die sich ebenfalls nach hinten zu verjüngt. d ist der Verbrennungsraum. ,e ist der Zuleitungsraum für den flüssigen Sauerstoff, f der Flüssigkeitsbehälter bzw. Verdampfer, g das Zuleitungsrohr für den Sauerstoff in Gasform. lt ist eine am hinteren Ende angeordnete, mit Durchbohrungen i versehene Wand, die mit der äußeren Ofenwand k eine Kammer s zur Aufnahme des gasförmigen Sauerstoffes bildet. L ist ein zentrisch angeordnetes Zuleitungsrohr für den Brennstoff. An dem vorderen Ende des Rohres L sitzt eine die Düse b .teilweise überdekkende Glocke m. Auf dem Brennstoffzuleitungsrohr L sitzt ferner eine Platte n, die den Öffnungen i der Platte .h gegenüberliegende Erhöhungen o trägt. Die Glocke besitzt nahe der Mündung des Brennstoffzuleitungsrohres L einen Hohlraum p sowie schräg nach hinten gerichtete Bohrungen g, durch die der Brennstoff in den Verbrennungsraiun gelangt. r sind Steigrohre am vorderen Ende des Ofens, durch die der Sauerstoff in flüssigem Zustand in das Ofeninnere gelangt. Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Der Brennstoff tritt durch das Rohr L in den Hohlraum p der Glocke m und durch die Bohrungen g in den Verbrennungsraum. Der flüssige Sauerstoff tritt durch die Steigrohre r am vorderen Ende in das Ofeninnere .ein, während der Sauerstoff in gasförmigem Zustand durch das Rohr g in die am hinteren Ofen-,ende befindliche Kammer s gelangt, durch die Öffnungen der Wand h hindurch auf die Erhöhungen o der Prallplatte n stößt, um mit dem durch die Bohrungen g eintretenden Brennstoff durchgewirbelt, teilweise verbrannt zu werden. Die Verbrennungsgase strömen zum vorderen Ofenende, treffen auf den durch die Steigrohre .r eintretenden flüssigen Sauerstoff, der alsbald vergast und finit den noch uriverbrannten Brennstoffteilchen innigst gemischt wird. Die durch die Glocke m erzwungene zweifache Richtungsänderung des Feuergasstromes bewirkt riehen weitenerhöhter Durchwirbelung der Gemischteilchen auch die notwendige Verlängerung des Gemischweges im Ofen, wodurch wiederum das Ausschleudern von uriverbrannten, also schlecht ausgenutzten Gas- bzw. Brennstoffteilchen verhindert wird.In the embodiment according to FIG. 2, a again means the housing, b the nozzle, c the bore of the nozzle, which also tapers towards the rear. d is the combustion chamber. , e is the inlet space for the liquid oxygen, f the liquid container or evaporator, g the inlet pipe for the oxygen in gaseous form. lt is a wall arranged at the rear end, provided with through-holes i, which with the outer furnace wall k forms a chamber s for receiving the gaseous oxygen. L is a centrally arranged feed pipe for the fuel. Sitting at the front end of the pipe L a b .teilweise the nozzle überdekkende bell m. In the fuel supply pipe L further sits a plate n, the i .h the plate opposite the openings increases wearing o. Near the mouth of the fuel supply pipe L, the bell has a cavity p and bores g, which are directed obliquely backwards, through which the fuel enters the combustion chamber. r are riser pipes at the front end of the furnace through which the oxygen enters the furnace interior in a liquid state. The device works in the following way: the fuel passes through the tube L into the cavity p of the bell m and through the bores g into the combustion chamber. The liquid oxygen enters the furnace interior through the riser pipes r at the front end, while the oxygen in gaseous state passes through the pipe g into the chamber s located at the rear end of the furnace, through the openings in the wall h onto the elevations o the baffle plate n hits in order to be swirled through with the fuel entering through the bores g, to be partially burned. The combustion gases flow to the front end of the furnace, meet the liquid oxygen entering through the riser pipes, which is immediately gasified and finely mixed with the still urine-burned fuel particles. The double change in direction of the flue gas flow, which is forced by the bell m, causes the increased swirling of the mixture particles and the necessary lengthening of the mixture path in the furnace, which in turn prevents the ejection of urine-burned, i.e. poorly used, gas or fuel particles.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung von Treibgasen zum Fortbewegen von Fahrzeugen mittels Reaktionswirkung, dadurch gekennzeichnet, daß Brennstoff und Sauerstoff im Gegenstrom zueinander unter Erzeugung von Wirbelbewegungen in die Mischkammer geleitet werden, so daß das Abströmen des Gasgemisches in die Brennkammer verzögert wird. PATENT CLAIMS: i. Method of generating propellant gases for locomotion of vehicles by means of reaction action, characterized in that fuel and oxygen in countercurrent to each other, creating vortex motions in the mixing chamber are passed so that the outflow of the gas mixture into the combustion chamber is delayed. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Brennkammer gegenüberliegenden, halbkugelförmig ausgebildeten Ende der Mischkammer mehrere Lochkränze (n) vorgesehen sind, durch die der Sauerstoff nach erfolgter Vergasung in die Mischkammer tritt, und daß die durch eine scharfkantige Verengung mit der Brennkammer in Verbindung stehende Mischkammer an dieser Verengung von einer Ringkammer (g) keilförmigen Querschnittes umgeben ist, die in ihrer Innenwandung schräg nach innen gerichtete Bohrungen (m) zum Durchtritt des Brennstoffes in die Mischkammer besitzt. 2. Device for performing the method according to claim i, characterized in that on the opposite of the combustion chamber, hemispherical formed end of the mixing chamber several perforated rings (s) are provided by that the oxygen enters the mixing chamber after gasification, and that the Mixing chamber connected to the combustion chamber by a sharp-edged constriction surrounded at this constriction by an annular chamber (g) of wedge-shaped cross-section is that in its inner wall obliquely inwardly directed holes (m) for passage of the fuel in the mixing chamber. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nachAnspruch i, gekennzeichnet durch eine der Austrittsdüse (c) der Verbrennungsgase gegenüberliegende Kammer (s) für den Sauerrstoff mit Austrittsöffnungen (i) in der der Düse zugekehrten Kammerwand sowie durch einen die Düse teilweise umschließenden glockenförmigen Körper (m) mit einem. Hohlraum (p) in. seinem geschlossenen Ende, dem der Brennstoff durch eine Leitung (L) zugeführt wird und aus dem er durch schräge Bohrungen (g) entgegen dem Sauerstoffstrom in den Verbrennungsraum strömt, ferner durch eine auf dem Brennstoffrohr sitzende, in geringem Abstand von der durchlöcherten Sauerstoffkammerwand angeordnete Prallplatte (n), die mit den Bohrungen gegenüberliegenden Erhöhungen (o) zur Unterstützung der Zerstäubung des einströmenden Sauerstoffes versehen ist.3. Device for performing the Method according to Claim i, characterized by one of the outlet nozzles (c) for the combustion gases opposite chamber (s) for the oxygen with outlet openings (i) in the the chamber wall facing the nozzle and by a wall that partially encloses the nozzle bell-shaped body (m) with a. Cavity (p) in. Its closed end, to which the fuel is supplied through a line (L) and from which it is inclined Bores (g) flows into the combustion chamber against the flow of oxygen, furthermore by one sitting on the fuel pipe at a short distance from the perforated one Oxygen chamber wall arranged baffle plate (s), the opposite with the holes Elevations (o) to support the atomization of the incoming oxygen is provided.
DE1930608242D 1930-04-13 1930-04-13 Process for generating propellant gases for propelling vehicles by means of reaction effects Expired DE608242C (en)

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