Влияние способа подачи газообразного топлива на выбросы токсичных веществ из однофорсуночного отсека


Авторы

Бакланов А. В.

Казанское моторостроительное производственное объединение, ул. Дементьева, 1, Казань, 420036, Россия

e-mail: andreybaklanov@bk.ru

Аннотация

За последнее десятилетие число публикаций по эмиссии токсичных веществ различных горелочных устройств исчисляется сотнями. В основном эти исследования направлены на установление количественных показателей эмиссии различных горелочных устройств, а также на эмпирическое выявление возможности выбора условий горения, которые обеспечили бы максимальную эффективность при минимальном образовании загрязняющих веществ. При этом результаты осмыслены, руководствуясь общими соображениями и качественным пониманием характера основных процессов. Чтобы встать на более твердую научную основу, необходимы не только фундаментальное понимание многих физических процессов, но и детальные количественные данные об этих процессах. Вследствие сложности процессов горения такой уровень пока не достигнут. Разумной альтернативой является опора на экспериментальные исследования, которые позволили бы с достаточной для практики точностью определить закономерности реальных процессов в камерах сгорания, пригодные для простого инженерного анализа.[1-4].

Ключевые слова:

камера сгорания; газотурбинный двигатель, форсунка, выбросы токсичных веществ, подача топлива

Список источников

  1. Варнатц Ю., Маас У., Диббл Р. Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ. Пер. с англ. Г.Л. Агафонова. Под ред. П.А. Власова. Москва, Издательство ФИЗМАТЛИТ, 2003, 352 с. 
  2. Harrison, W. E., and Zabarnick, S., “The OSD Assured Fuels Initiative— Military Fuels Produced from Coal,” presented at DoE Clean Coal Conference, Clearwater, FL, June 2007.
  3. Magnussen, B.F. On the Structure of Turbulence and a Generalized Eddy Dissipation Concept for Chemical Reaction in Turbulent Flow. 19th American Institute of Aeronautics and Astronautics Aerospace Science Meeting. January 12-15, 1981, St. Louis, Missouri, USA, 1981, pp. 1-6.
  4. J. Schluter, T.Schonfeld, T.Poinsot, W.Kreds, S.Hoffmann. Characterization of confined swirl flows using large eddy simulations. ASME Turbo Expo 2001, GT2001-0060.
  5. Маркушин А.Н., Бакланов А.В. Испытательные стенды для исследования  процессов и доводки низкоэмиссионных камер сгорания ГТД. Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение.2013 №3, с 131-138.
  6. Маркушин А.Н., Бакланов А.В. Результаты испытаний закоксованных форсунок камер сгорания семейства НК промывкой смесью керосина с техническим моющим средством.  // Труды МАИ. 2018. № 99. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=91839
  7. Маркушин А.Н., Меркушин В.К., Бышин В.М., Бакланов А.В. Усовершенствование конструкции камер сгорания традиционных схем в целях улучшения экологических показателей ГТД. Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2010. № 1. с. 41-44.
  8. Kiesewetter, F., Konle, M., and Sattelmayer, T. “Analysis of Combustion Induced Vortex Breakdown Driven Flashback in a Premix Burner with Cylindrical Mixing Zone,” ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 129, pp. 929–36, 2007.
  9. Lieuwen, T.C. and Yang, V., Combustion Instabilities in Gas Turbine Engines, Progress in Astronautics and Aeronautics, Vol. 210, AIAA, Reston, VA, 2005. 657pp.
  10. Lefebvre A.H., Ballal D.R. Gas Turbine Combustion: Alternative Fuels and Emissions, 3rd ed., CRC Press, 2010. 537 pp.
  11. Проектирование авиационных газотурбинных двигателей/ В.П. Данильченко, С.В. Лукачев, Ю.Л. Ковылов [и др.] – Самара: изд-во СНЦ РАН, 2008.-620с.: ил. 
  12. Ashwani K. Gupta, D. G. Lilley, Nick Syred. Swirl Flows. Energy and engineering science series. Abacus Press, 1984, 475 рр.
  13. Ланский А.М., Лукачев С.В., Коломзаров О.В. Тенденции изменения геометрических размеров и интегральных параметров камер сгорания малоразмерных газотурбинных двигателей // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 3. С.47-57.
  14. M. D. Durbin, M. D.Vangsness, D. R.Ballal, V. R.Katta. Study of Flame Stability in a Step Swirl Combustor  // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. – 1996. – Vol. 118. – №. 2. – P. 308- 315.
  15. Lefebvre, A. H. Fuel effects on gas turbine combustion-ignition, stability, and combustion efficiency //Am. Soc. Mech. Eng.,(Pap.);(United States). – 1984. – Vol. 84. – №. CONF-840611. 
  16. P.Gokulakrishnan, C. C.Fuller, M. S.Klassen, R. G.Joklik, Y. N.Kochar, S. N.Vaden, J. M. Seitzman. Experiments and modeling of propane combustion with vitiation // Combustion and Flame. – 2014. – Vol. 161. – №. 8. – P. 2038-2053.
  17. Taylor, S.C. Burning Velocity and the Influence of Flame Stretch , University of Leeds, 1991.
  18. T.Yi, E. J.Gutmark Yi, T. Real-time prediction of incipient lean blowout in gas turbine combustors // AIAA journal. – 2007. – Vol. 45. – №. 7. – P. 1734-1739. 
  19. Метечко Л.Б., Тихонов А.И., Сорокин А.Е., Новиков С.В. Влияние экологических нормативов на развитие авиационного двигателестроения // Труды МАИ, 2016, № 85: https://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=67495
  20. Мингазов Б.Г., Явкин В.Б., Сабирзянов А.Н., Бакланов А.В. Анализ применимости моделей горения для расчета многофорсуночной камеры сгорания ГТД. Вестник  Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королева (национального  исследовательского университета), 2011, №5(29), с.208-214


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2025

 Вход