Аналіз можливостей використання детальних кінетичних механізмів горіння амміаку для прогнозування характеристик камери згоряння ГТД
Вантажиться...
Файли
Дата
2025
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Роботу спрямовано на дослідження можливостей використання аміаку в якості палива в декарбонізованих гібридних енергетичних системах, що містять газотурбінні двигуни, з нульовими викидами вуглецю. Метою є прогнозування емісійних характеристик камери згоряння газотурбінного двигуна, що працює на аміаку, з використанням детальних кінетичних механізмів його горіння. В якості об’єкта дослідження вибрано робочі процеси в камері згоряння газотурбінного двигуна, що працює на газоподібному аміаку. Для точного прогнозування характеристик камери згоряння, що працює на аміаку, застосовано підхід, у межах якого камера згоряння газотурбінного двигуна розглядається як набір хімічних реакторів, які описують основні фізико-хімічні перетворення в різних частинах жарової труби. Розроблено модель камери згоряння, що працює на газоподібному аміаку, в якій окремі реактори відповідають за моделювання первинної зони, де проходять основні хімічні реакції пального, і зони змішування вторинного повітря з основним потоком газів після реакції. Основою математичної моделі є розв’язання системи рівнянь збереження маси та енергії для хімічно реагуючого середовища. В якості кінетичних схем горіння газоподібного аміаку в камері згоряння високофорсованого газотурбінного двигуна використано чотири механізми високотемпературного окиснення аміаку, які містить у собі від 71 до 286 хімічних реакцій. Отримано нові дані про процеси поширення полум’я аміаку в високофорсованій камері згоряння газотурбінного двигуна, розподіли температури та концентрацій стабільних компонентів на виході паливоспалюючого пристрою при використанні різних хімічних механізмів. Розрахунки робочого процесу камери згоряння проведено для тиску 2,0 МПа та варіюванні коефіцієнта надлишку повітря від 2,36 до 3,55. Показано залежності емісії токсичних компонентів від витрати аміаку через камеру згоряння. Результати роботи можуть бути використані при практичній розробці камер згоряння газотурбінних двигунів для декарбонізованих гібридних енергетичних систем.
Опис
Сербін, С. І. Аналіз можливостей використання детальних кінетичних механізмів горіння амміаку для прогнозування характеристик камери згоряння ГТД = Evaluation of detailed kinetic mechanisms for ammonia combustion in predicting gas turbine combustion chamber performance / С. І. Сербін, Б. М. Личко, А. Б. Колесников // Shipbuilding & Marine Infrastructure. – 2025. – № 1 (20). – С. 27–36.
Ключові слова
газотурбінний двигун, камера згоряння, декарбонізація, аміак, емісія токсичних компонентів, gas turbine engine, combustion chamber, decarbonization, ammonia, emission of toxic components