Методика расчёта коэффициента полноты сгорания топлива в форсажной камере сгорания газотурбинного двигателя с двухтопливной системой питания
- Авторы: Жук А.В.1, Грасько Т.В.1, Колесников А.С.1, Разносчиков В.В.2
-
Учреждения:
- Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
- Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова
- Выпуск: Том 24, № 2 (2025)
- Страницы: 136-150
- Раздел: МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
- URL: https://ogarev-online.ru/2542-0453/article/view/311528
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2025-24-2-136-150
- ID: 311528
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Рассматривается задача снижения эмиссии несгоревших углеводородов и монооксида углерода, влияющих на величину коэффициента полноты сгорания топлива в форсажной камере сгорания газотурбинного двигателя. Проведён анализ причин образования несгоревших углеводородов и монооксида углерода и определены пути их снижения. Рассмотрен химико-физический процесс горения углеводородного топлива при добавлении в его состав газообразного водорода с оценкой эмиссии несгоревших углеводородов и монооксида углерода. Предлагается методика расчёта коэффициента полноты сгорания топлива в форсажной камере сгорания газотурбинного двигателя с двухтопливной системой питания. Показано, что применение разработанной методики позволяет оценить величину коэффициента полноты сгорания и поддержать её заданное значение путём коррекции процентного соотношения водорода к керосину. Методика опробирована при проведении экспериментального исследования горения керосино-водородно-воздушной смеси в модельном отсеке форсажной камеры сгорания серийного газотурбинного двигателя.
Об авторах
А. В. Жук
Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
Автор, ответственный за переписку.
Email: zhuck.aleks.n@yandex.ru
адъюнкт
РоссияТ. В. Грасько
Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
Email: grasko83@mail.ru
кандидат технических наук, доцент, заместитель начальника факультета летательных аппаратов – начальник учебной части
РоссияА. С. Колесников
Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
Email: sanekkolesnikov1987@rambler.ru
кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры авиационных двигателей
РоссияВ. В. Разносчиков
Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова
Email: raznoschikov@mail.ru
доктор технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник
РоссияСписок литературы
- Заквасин А.С., Комарова Е.А. Наследник Ту-144: как развивается проект российского гражданского сверхзвукового самолёта. https://ru.rt.com/fzhu
- Мингазов Б.Г. Внутрикамерные процессы и автоматизированная доводка камер сгорания ГТД. Казань: Из-во Казан. гос. техн. ун-та, 2000. 168 с.
- Зубрилин И.А. Методика определения границы бедного срыва пламени в камерах сгорания газотурбинных установок. Дис. … канд. техн. наук. Самара, 2016. 169 с.
- Гурьянов А.И. Исследование эмиссионных характеристик горения в противоточных закрученных течениях // Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции по теплообмену (27-31 октября 2014 г., Москва). М.: Издательский дом МЭИ, 2014. С. 430-433.
- Коновалова А.В., Кожинов В.Ф., Харитонов В.Ф. Метод предварительного проектирования камер сгорания ГТД // Сб. трудов «Проблемы и перспективы развития двигателестроения». Вып. 3, ч. 2. Самара: СГАУ, 1999. С. 184-189.
- Кудрявцев А.В., Медведев В.В. Форсажные камеры и камеры сгорания ПВРД. Инженерные методики расчёта характеристик. М.: ЦИАМ, 2013. 137 с.
- Теория камеры сгорания / под ред. О.А. Рудакова. СПб: Наука, 2010. 228 с.
- Щетинков Е.С. Физика горения газов. М.: Наука, 1965. 739 с.
- Дорошенко В.Е. О процессе горения в камере газотурбинного двигателя // Сб. докладов «Третье Всесоюзное совещание по теории горения». Т. 2. М.: АН СССР, 1960. С. 262-269.
- Диденко А.А. Теория и расчёт камер сгорания ВРД. Часть II. Оценка экологических показателей камер сгорания ГТД: учеб. пособие для курсового и дипломного проектирования. Самара: Изд-во СГАУ, 2012. 54 с.
- Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД. М.: Мир, 1986. 566 с.
- Козлов В.Е., Титова Н.С., Торохов С.А. Численное исследование влияния добавки водорода или синтез-газа к н-декану на эмиссию вредных веществ из камеры сгорания с гомогенным режимом горения // Химическая физика. 2020. Т. 39, № 5. С. 3-15. doi: 10.31857/S0207401X20050088
- Шайкин А.П., Галиев И.Р. Влияние скорости распространения и ширины зоны турбулентного пламени на концентрацию несгоревших углеводородов и полноту сгорания топлива в двигателе с искровым зажиганием // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия Машиностроение. 2019. № 4. С. 111-123. doi: 10.18698/0236-3941-2019-4-111-123
- Коротаева Т.А., Турчинович А.О. Особенности формирования загрязняющих веществ при полном и неполном сгорании авиатоплива // Вестник Приамурского государственного университета им. Шолом-Алейхема. 2015. № 2 (19). С. 45-59.
- Варнатц Ю., Маас У., Диббл Р. Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ. М.: Физматлит, 2003. 352 с.
- Жук А.В., Грасько Т.В., Колесников А.С., Усарчук С.С., Ярославцев С.В., Головнева Т.И. Испаритель-смеситель жидкостно-газовый: патент РФ № 2829998; опубл. 11.11.2024; бюл. № 32.
- Орлов М.Ю., Лукачев С.В., Матвеев С.Г. Моделирование процессов в камере сгорания: учеб. пособие. Самара: Изд-во Самарского университета, 2017. 292 с.
- Дубовкин Н.Ф. Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. 288 с.
Дополнительные файлы
