Детонационно-газовые камеры сгорания переменного сечения для напыления покрытий

Abstract

Статья посвящена систематизации и сравнительному анализу конструктивных особенностей и схем детонационных камер сгорания с переменным сечением, используемых в установках для детонационно-газового напыления покрытий и других видов обработки, преимущественно дисперсных материалов, их систематизации и поиску путей их совершенствования. Импульсные (детонационные) камеры сгорания (ДКС) являются важнейшим блоком детонационно-газовых установок и предназначены для циклического сжигания горючих смесей газов и создания импульсных высокоскоростных потоков продуктов детонации и их взаимодействия с частицами порошка напыляемого материала с формированием напылительных гетерогенных струй. ДКС с переменным сечением обладают комплексом технологических преимуществ и, прежде всего, реализацией горения в режиме пересжатой детонации, повышением скорости и температуры напыляемых частиц и улучшением свойств получаемых покрытий. Рассмотрены четыре основные группы ДКС с переменным сечением: с переменными площадью и размерами поперечного сечения по длине; с переменными формой, площадью и размерами поперечного сечения по длине; с переменными положениями осей поперечного сечения по длине (закрученные ДКС); с плавным изменением формы, площади и размеров поперечного сечения по длине. Приведены примеры таких ДКС, преимущества и недостатки.

The article is devoted to systematization and comparative analysis of design features and schemes of detonation combustion chambers with variable cross-section used in installations for detonation-gas spraying of coatings and other types of processing, mainly dispersed materials, their systematization and search for ways to improve them. Pulsed (detonation) combustion chambers (DCS) are the most important unit of detonation-gas installations and are designed for cyclic combustion of combustible gas mixtures and the creation of pulsed high-speed flows of detonation products and their interaction with powder particles of the sprayed material with the formation of sputtering heterogeneous jets. DCS with a variable cross-section have a set of technological advantages and, above all, the implementation of combustion in the mode of burning detonation, an increase in the speed and temperature of the sprayed particles and an improvement in the properties of the coatings obtained. Four main groups of DCS with variable cross-section are considered: with variable area and dimensions of the cross-section along the length; with variable shape, area and dimensions of the cross-section along the length; with variable positions of the cross-section axes along the length (twisted DCS); with a smooth change in the shape, area and dimensions of the cross-section along the length. Examples of such DCS, advantages and disadvantages are given.