Вычислительный алгоритм расчета состава продуктов сгорания углеводородных топлив при наличии конденсированной фазы


DOI: 10.34759/trd-2020-112-4

Авторы

Зыонг М. Д.*, Гидаспов В. Ю.**

*e-mail: dmd.lqd@gmail.com
**e-mail: gidaspov@mai.ru

Аннотация

В данной работе описан вычислительный алгоритм, позволяющий рассчитывать равновесный состав продуктов сгорания углеводородных топлив при наличии конденсированных компонентов. Приведены особенности реализации алгоритма. Проведено сравнение результатов численного моделирования стационарного равновесного течения продуктов сгорания смеси керосина с воздухом в сопле Лаваля со справочными данными. Исследовано влияние давления на состав продуктов сгорания при избытке горючего. Расчетным путем получено, что зависимость концентрации сажи от давления качественно меняется при изменении коэффициента избытка воздуха.

Ключевые слова:

физическая газовая динамика, термодинамическое моделирование, энергетическая установка, сгорание углеводородного топлива

Библиографический список

  1. Братков А.А., Серегин Е.П., Горенков А.Ф., Чирков А.М., Ильинский А.А., Зрелов В.Н. Химмотология ракетных и реактивных топлив. – М.: Химия, 1987. – 304 с.

  2. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Крюков В.Г., Наумов В.И. Математическое моделирование высокотемпературных процессов в энергосиловых установках. – М.: Наука, 1989. – 256 с.

  3. Силуянова М.В., Челебян О.Г. Применение альтернативных топлив в авиационных газотурбинных двигателях // Труды МАИ. 2016. № 87. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=69695

  4. Пирумов У.Г., Росляков Г.С. Газовая динамика сопел. – М.: Наука, 1990. – 368 с.

  5. Гидаспов В.Ю., Северина Н.С. Некоторые задачи физической газовой динамики. – М.: Изд-во МАИ, 2016. – 195 с.

  6. Гиббс Д.В. Термодинамика, статистическая физика. – Москва: Наука, 1982. – 584 c.

  7. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.П., Худяков В.А. Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания / |Под ред. акад. В.П. Глушко. – М.: ВИНИТИ, 1971. Т. 3. – 350 с.

  8. Ватолин Н.А., Моисеев Г.К., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделироавние в высокотемпературных неогранических системах. – М: Металлургия, 1994. С. 45 – 47.

  9. Белов Г.В. Термодинамическое моделирование: методы, алгоритмы, программы. – М.: Научный мир, 2002. C. 64 – 71 с.

  10. Трусов Б.Г. Программная система моделирования фазовых и химических равновесий при высоких температурах // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. 2012. № 1 (1). С. 21.

  11. Гидаспов В.Ю. Численное моделирование стационарных детонационных волн в смеси частиц алюминия с воздухом // Труды МАИ. 2011. № 49. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=28605&PAGEN_2=3

  12. Гидаспов В.Ю. Численное моделирование одномерного стационарного равновесного течения в детонационном двигателе // Труды МАИ. 2015. № 83. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=61826

  13. Назырова Р.Р., Пономарев Н.Б. IT-технологии моделирования реальности рабочих тел в процессах жидкостных ракетных двигателей // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 4 (16). С. 48.

  14. William R.S., Ronald W.M. Chemical Reaction Equilibrium Analysis: Theory and Algorithms, New York, John Wiley & Sons, 1982, 364 p.

  15. Крюков В.Г., Абдуллин А.Л., Никандрова М.В., Исхакова Р.Л. Сокращение механизмов реакций при моделировании высокотемпературных течений в соплах // Труды МАИ. 2019. № 105. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=104166

  16. Holub R., Vonka P. The Chemical Euqilibria Of Gaseus Systems, Prague, D.Reidel Publishing Company, 1976, 279 p.

  17. Meilanov R.P., Magomedov R.A. Thermodynamics in fractional calculus // Journal of Engineering physics and thermophysics, 2014, vol. 87, no. 6, pp. 1521 – 2531. DOI: 10.1007/s10891-014-1158-2

  18. Greiner H. Computing complex chemical equilibria by generalized linear programming // Mathematical and Computer Modelling, 1988, vol. 10, no. 7, pp. 529 – 550. DOI: 10.1016/0895-7177(88)90082-9

  19. Назырова Р.Р. Вариационное исчисление как фундамент исследования течения среды при учете уравнения состояния реальных газов // Труды МАИ. 2017. № 92. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=76946

  20. Назырова Р.Р. Вариационные принципы термодинамики как основа расчета многофазного течения // Математическое моделирование. 2018. Т. 30. № 1. С. 76 – 90.

  21. Белов Г.В. Об определении фазового состава сложных термодинамических систем // Журнал физической химии. 2019. Т. 93. № 6. С. 810 – 817.

  22. Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ: Справочное издание в 4-х т. – М.: Наука, 1982. Т. 1. Кн. 1. – 495 с.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход