Применение альтернативных топлив в авиационных газотурбинных двигателях

Авторы

Силуянова М. В.^1*, Челебян О. Г.^2**

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
2. Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия

*e-mail: dc2mati@yandex.ru
**e-mail: oganes441@gmail.com

Аннотация

В данной работе приведены результаты экспериментального исследования влияния физических свойств жидкости на параметры топливовоздушного факела распыла за фронтовым устройством камеры сгорания газотурбинных двигателей пневматического типа. Для определения характеристик распыла и изучения процесса дробления и смешения альтернативных топлив с повышенной вязкостью разработано модельное биотопливо на основе керосина марки ТС-1. В результате проведенной работы получены ряд зависимостей характеристик среднего диаметра, скорости и концентрации капель топлива в потоке за горелкой для керосина и модельного биотоплива. Обобщив полученные данные, установлено, что при использовании вязких топлив необходимо применять способ пневматического распыла для обеспечения заданных рабочих параметров камеры сгорания газотурбинных двигателей.

Ключевые слова

фронтовое устройство, распыливание, биотопливо, пневматический, факел распыливания, форсунка, завихритель, камера сгорания

Библиографический список

1. Охрана окружающей среды. Приложение 16 к Конвенции о международной гражданской авиации. Эмиссия авиационных двигателей, URL: http://dspk.cs.gkovd.ru/library/data/prilozhenie_16_tom_2_emissiya_aviadvigateley.pdf

2. Васильев А.Ю., Челебян О.Г., Медведев Р.С. Особенности применения биотопливной смеси в камерах сгорания современных газотурбинных двигателях // Вестник СГАУ. 2013. № 3(41). С. 57-62.

3. Liu, K., Wood, J. P., Buchanan, E. R., Martin, P., and Sanderson, V., «Biodiesel as An Alternative Fuel in Siemens DLE Combustors: Atmospheric and HighPressure Rig Testing,» ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power,Vol. 132, No. 1, 011501, 2010.

4. Дамская И.А., Разносчиков В.В. Методика определения новых составов альтернативных топлив // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т. 19. № 5. С. 72-80.

5. Lefebvre A.H., Ballal D.R. Gas Turbine Combustion: Alternative Fuels and Emissions, 3rd ed., CRC Press, 2010.

6. Силуянова М.В., Попова Т.В. Исследование теплообменного аппарата для газотурбинных двигателей сложного цикла // Труды МАИ, 2015, выпуск № 80, URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=56934

7. Силуянова М.В., Попова Т.В. Разработка методики проектирования и расчета теплообменного аппарата для газотурбинных двигателей сложного цикла // Труды МАИ, 2016, выпуск № 85, URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=66210

8. Дитякин Ю.Ф., Клячко Л.А., Новиков Б.В., Ягодкин В.И. Распыливание жидкостей. — М.: Машиностроение, 1977. — 208 с.

9. Законы горения / Под общ. ред. Ю.В. Полежаева. — М.: Энергомаш, 2006. — 352 с.

10. Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД. — М.; Мир, 1986. — 566 с.

11. Anna Maiorova, Aleksandr Vasil’ev and Oganes Chelebyan, «Biofuels — Status and Perspective», book edited by Krzysztof Biernat, ISBN 978-953-51-2177-0, Published: September 30, 2015, ch.16, pp. 329-347.

Скачать статью