Экспериментальное определение коэффициента избытка воздуха на выходе из горелок двухзонной камеры сгорания
DOI:
https://doi.org/10.25206/2588-0373-2025-9-3-107-113Ключевые слова:
двухзонная камера сгорания, газотурбинный двигатель, горелка, испытание, концентрации выбросов вредных веществ, оксиды азота, оксид углерода, коэффициент избытка воздуха.Аннотация
В работе представлены результаты экспериментального определения коэффициента избытка воздуха на выходе из горелок опытной двухзонной камеры сгорания газотурбинной установки НК-16СТ. Описаны конструктивные особенности камеры сгорания, представлено стендовое оборудование, на котором проводилось испытание горелок и камеры сгорания. Разработана методология испытаний горелок и камеры сгорания по определению их пропускной способности и сформирован алгоритм последовательности выполнения экспериментальных работ. Представлены результаты измерений экологических характеристик при осуществлении регулирования расхода топлива по зонам камеры сгорания.
Скачивания
Библиографические ссылки
(1). Lefebvre A. H., Ballal D. R. Gas turbine combustion: alternative fuels and emissions. 3rd ed. CRC Press, 2010. 537 p. DOI: 10.1201/9781420086058.
(2). Постников А. М. Снижение оксидов азота в выхлопных газах ГТУ. Самара: СНЦ РАН, 2002. 286 с.
Postnikov A. M. Snizheniye oksidov azota v vykhlopnykh gazakh GTU [Reduction of nitrogen oxides in the exhaust gases of the GTD]. Samara, 2002. 286 p. (In Russ.).
(3). Гриценко Е. А. Конвертирование авиационных ГТД в газотурбинные установки наземного применения. Самара: СНЦ РАН, 2004. 266 с. ISBN 5-93424-139-7. EDN: QMINEB.
Gritsenko E. A. Konvertirovaniye aviatsionnykh GTD v gazoturbinnyye ustanovki nazemnogo primeneniya [Conversion of aviation GTE to ground-based gas turbine devices]. Samara, 2004. 266 p. ISBN 5-93424-139-7. EDN: QMINEB. (In Russ.).
(4). Бантиков Д. Ю., Гречников О. В., Рогалев В. В., Цыбизов Ю. И. Пути совершенствования горелок двухзонных камер сгорания // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С. П. Королёва (национального исследовательского университета). 2014. № 5-2 (47). С. 88–94. EDN: UGCLPZ.
Bantikov D. Yu., Grechnikov O. V., Rogalev V. V., Tsybizov Yu. I. Puti sovershenstvovaniya gorelok dvukhzonnykh kamer sgoraniya [Ways of improving burners of two-staged combustion chambers]. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo aerokosmicheskogo universiteta im. akademika S. P. Koroleva (natsional’nogo issledovatel’skogo universiteta). Vestnik of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering. 2014. No. 5-2 (47). P. 88–94. EDN: UGCLPZ. (In Russ.).
(5). Гречишников О. В., Остапец И. И., Росляков А. Д., Цыбизов Ю. И. Гомогенные горелки двухзонных камер сгорания // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С. П. Королёва (национального исследовательского университета). 2013. № 3-1 (41). С. 65–72. EDN: RYADWD.
Grechishnikov O. V., Ostapets I. I., Roslyakov A. D., Tsybizov Yu. I. Gomogennyye gorelki dvukhzonnykh kamer sgoraniya [Homogeneous burners of two-staged combustion chambers]. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo aerokosmicheskogo universiteta im. akademika S. P. Koroleva (natsional’nogo issledovatel’skogo universiteta). Vestnik of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering. 2013. No. 3-1 (41). P. 65–72. EDN: RYADWD. (In Russ.).
(6). Маркушин А. Н., Бакланов А. В. Испытательные стенды для исследования процессов и доводки низкоэмиссионных камер сгорания ГТД // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С. П. Королёва (национального исследовательского университета). 2013. № 3-1 (41). С. 131–138. EDN: RYAEAJ.
Markushin A. N., Baklanov A. V. Ispytatel’nyye stendy dlya issledovaniya protsessov i dovodki nizkoemissionnykh kamer sgoraniya GTD [Test benches for researching the processes and operational development of low emission gas turbine engine combustion chambers]. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo aerokosmicheskogo universiteta im. akademika S. P. Koroleva (natsional’nogo issledovatel’skogo universiteta). Vestnik of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering. 2013. No. 3-1 (41). P. 131–138. EDN: RYAEAJ. (In Russ.).
(7). Ланский А. М., Лукачев С. В., Матвеев С. Г. [и др.]. Рабочий процесс камер сгорания малоразмерных ГТД. Самара: СНЦ РАН, 2009. 335 с. ISBN 978-5-93424-461-4. EDN: QNWJQN.
Lanskiy A. M., Lukachev S. V., Matveyev S. G. [et al.]. Rabochiy protsess kamer sgoraniya malorazmernykh GTD [Operational process of combustion chambers of small-sized GTE]. Samara, 2009. 335 p. ISBN 978-5-93424-461-4. EDN: QNWJQN. (In Russ.).
(8). Гриценко Е. А., Данильченко В. П., Лукачев С. В. [и др.]. Некоторые вопросы проектирования авиационных газотурбинных двигателей. Самара: СНЦ РАН, 2002. 527 с.
Gritsenko E. A., Danil’chenko V. P., Lukachev S. V. [et al.]. Nekotoryye voprosy proyektirovaniya aviatsionnykh gazoturbinnykh dvigateley [Some design issues of the aircraft gas turbine engines]. Samara, 2002. 527 p. (In Russ.).
(9). Бакланов А. В., Маркушин А. Н. Особенности проектирования и доводки LPP-камеры сгорания // Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева. 2017. Т. 73, № 2. С. 56–61. EDN: ZHUXLN.
Baklanov A. V., Markushin A. N. Osobennosti proyektirovaniya i dovodki LPP-kamery sgoraniya [Design features and refinement of the LPP-combustion chamber]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. A. N. Tupoleva. Bulletin of KSTU. 2017. Vol. 73, no. 2. P. 56–61. EDN: ZHUXLN. (In Russ.).
(10). Данильченко В. П., Лукачев С. В., Ковылов Ю. Л. [и др.]. Проектирование авиационных газотурбинных двигателей. Самара: СНЦ РАН, 2008. 620 с. ISBN 978-5-93424-357-0. EDN: QNVLRB.
Danil’chenko V. P., Lukachev S. V., Kovylov Yu. L. [et al.]. Proyektirovaniye aviatsionnykh gazoturbinnykh dvigateley [Design of the aircraft gas turbine engines]. Samara, 2008. 620 p. ISBN 978-5-93424-357-0. EDN: QNVLRB. (In Russ.).
(11). 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. EDN: UPSSHQ.
Markushin A. N., Baklanov A. V. Rezul’taty ispytaniy zakoksovannykh forsunok kamer sgoraniya semeystva NK promyvkoy smes’yu kerosina s tekhnicheskim moyushchim sredstvom [Test results of washing-out of coked atomizers of NK family combustion chambers by mixture of kerosene with technical detergent]. Trudy MAI. 2018. No. 99. EDN: UPSSHQ. (In Russ.).
(12). Halder M., Dash S., Som S. Initiation of air core in a simplex nozzle and the effects of operating and geometrical parameters on its shape and size. Experimental Thermal and Fluid Science. 2002. Vol. 26. P. 871–878. DOI: 10.1016/S0894-1777(02)00153-X.
(13). Sadiki A., Repp S., Schneider C. [et al.]. Numerical and experimental investigations of confined swirling combusting flows. Progress in Computational Fluid Dynamics. 2003. Vol. 3, no. 2-4. P. 78–88. DOI: 10.1504/PCFD.2003.003778.
(14). Gokulakrishnan P., Fuller C. C., Klassen M. S. [et al.]. Experiments and modeling of propane combustion with vitiation. Combustion and Flame. 2014. Vol. 161, no. 8. P. 2038–2053. DOI: 10.1016/j.combustflame.2014.01.024.
(15). Kiesewetter F., Konle M., 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. 2007. Vol. 129. P. 929–36. DOI: 129. 10.1115/1.2747259.
(16). Lieuwen T. C., Yang, V. Combustion instabilities in gas turbine engines: Operational experience, fundamental mechanisms, and modeling (Progress in astronautics and aeronautics). American Institute of Aeronautics and Astronautics. 2005. 657 p.
(17). ГОСТ 28775–90. Агрегаты газоперекачивающие с газотурбинным приводом. Общие технические условия. Введ. 01–01–1992. Москва: Стандартинформ, 2005. 12 с.
GOST 28775–90. Agregaty gazoperekachivayushchiye s gazoturbinnym privodom. Obshchiye tekhnicheskiye usloviya [Gas pumping units driven with gas turbine. General specifications]. Moscow, 2005. 12 p. (In Russ.).
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Неисключительные права на статью передаются журналу в полном соответствии с Лицензией Creative Commons BY-NC-SA 4.0 «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция-Некоммерчески-СохранениеУсловий») 4.0 Всемирная (CC BY-NC-SA 4.0)
