燃气发生器的设计理念和工作特点

设计原理

燃气发生器是产生具有一定压力及温度的燃烧气体作为涡轮的工质的装罝。一般由压气机、燃料泵及燃烧室等部件及其附属系统组成。由于大推力液体火箭发动机燃烧室的压力高，故需要采用涡轮泵装置对推进剂组元进行增压，燃气发生器（在补燃循环发动机中，燃气发生器也称为预燃室）通常是这类发动机中不可缺少的组件。燃气发生器所产生的燃气，用来作为驱动涡轮泵的工质。或者在增压系统中作为增压贮箱的工质。

一、工作特点

（1）燃气温度低。一般为650?900°C,主要取决于涡轮叶片材料的许用温度。 

（2）余氧系数偏离化学当量的余氧系数。通常采用富燃的低余氧系数，优点是燃气与室壁的相容性好；燃气产物的分子量低，做功能力较大。四氧化二氮/偏二甲肼等自燃推进剂的燃气发生器，余氧系数为0.05?0.08，质量流量密度为20?80g/(cm2·s)。发生器的流量占发动机总流量的2%?3%。

二、装配

喷注器、燃烧室和喷管采用焊接连接。燃气发生器和推力室的推进剂均由泵后供应，因此两者的室压和喷嘴压降比较接近。燃气发生器工作温度较低，因此室壁的防护措施较简单。燃气发生器的停留时间较长，可以认为燃烧效率接近1。燃气发生器的设计应当考虑到： 

三、类型

在液体火箭发动机中采用的燃气发生器可按所使用推进剂的类型分为固体推进剂燃气发生器和液体推进剂燃气发生器。液体燃气发生器根据组元的数量可分为单组元、双组元和三组元液体燃气发生器。

燃气发生器工作原理：　　

通过燃烧头，向锅炉的炉膛内喷射混合好的气体，通过燃烧头上的点火装置，把炉膛内充满的混合好的气体点燃。达到对锅炉的炉胆，炉管加热的效果。如果好的锅炉，会设计出多弯道燃烧室，就是让燃烧的气体在炉体内增加行程，这样可以提高热效率。 燃气锅炉的关键是燃烧头，天然气，或则油类通过这里，和空气混合，达到一定的比例后才能更好的让天然气或者油充分的燃烧。　

　锅炉机组基本工作过程：各种锅炉的工作都是为了通过燃料燃烧放热和高温烟气与受热面的传热来加热给水，最终使水变为具有一定参数的品质合格的过热蒸汽。水在锅炉中要经过预热、蒸发、过热三个阶段才能变为过热蒸汽。实际上，为了提高蒸汽动力循环的效率，还有第四个阶段，即再过热阶段，即将在汽轮机高压缸膨胀做功后压力和温度都降低了的蒸汽送回锅炉中加热，然后再送到汽轮机低压缸继续做功。为适应这四个变化阶段的需要，锅炉中必须布置相应的受热面，即省煤器、水冷壁、过热器和再热器。过热器和再热器布置在水平烟道和尾部烟道上部，省煤器布置在尾部烟道下部。为了利用烟气余热加热燃烧所需要的空气，常在省煤器后再布置空气预热器。大型锅炉有的在炉膛中增设预热受热面或过热、再热受热面。

　说到燃气发生器工作原理，节能环保的燃气蒸汽发生器的工作才是有意义的，像武汉再能燃气发生器，采用的是全预混燃烧技术，这样的技术使得天然气的燃烧才更充分，更加节能！