Тривимірний аналіз робочого процесу камери згоряння ГТД, що працює на газоподібному аміаку

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСербін С. І.
dc.contributor.authorЛичко Б. М.
dc.contributor.authorБондаренко М. С.
dc.contributor.authorSerbin Serhiy I.
dc.contributor.authorLychko Bohdan M.
dc.contributor.authorBondarenko Mykola S.
dc.date.accessioned2026-06-16T09:03:09Z
dc.date.issued2026
dc.descriptionСербін, С. І. Тривимірний аналіз робочого процесу камери згоряння ГТД, що працює на газоподібному аміаку = Three-dimensional analysis of the working process of a gas turbine combustor operating on gaseous ammonia / С. І. Сербін, Б. М. Личко, М. С. Бондаренко // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2026. – № 2 (505). – С. 100–110.
dc.description.abstractМета. Тривимірне числове прогнозування енергетичних та екологічних показників камери згоряння газотурбінного двигуна (ГТД), що працює на газоподібному аміаку як безвуглецевому паливі, із застосуванням детального хімічного механізму його окиснення. Методика. Моделювання робочого процесу виконано на основі континуальної математичної моделі, що базується на розв’язанні системи диференціальних рівнянь збереження маси, імпульсу та енергії для турбулентного хімічно реагуючого потоку. Кінетичний опис горіння аміаку реалізовано з використанням детального механізму, що включає 203 елементарні реакції за участю 31 хімічного компонента. Числові дослідження проведено для тиску в камері згоряння 2,0 МПа. Результати. Отримано нові відомості щодо особливостей поширення полум’я аміаку у високофорсованій камері згоряння ГТД, а також просторові розподіли температури й концентрацій стабільних та проміжних продуктів реакцій у характерних перерізах камери. Встановлено залежності ключових параметрів робочого процесу від витрати аміаку, що подається в камеру згоряння. Наукова новизна. Уперше для вітчизняних газотурбінних установок виконано комплексний тривимірний аналіз робочого процесу камери згоряння на чистому аміаку з урахуванням детальної хімічної кінетики, що дало змогу виявити механізми утворення оксидів азоту (NO, N2O, NO2) в умовах високого тиску, характерного для реальних ГТД. Практична значимість. Отримані резуль тати можуть бути використані при проєктуванні та оптимізації камер згоряння газотурбінних двигунів, призначених для роботи в складі перспективних декарбонізованих гібридних енергетичних систем. Встановлені закономірності вказують на доцільність подальших досліджень щодо зменшення викидів нітрогеновмісних сполук шляхом удосконалення аеродинаміки, спільного спалювання з воднем, впорскування водяної пари або застосування систем селективного каталітичного очищення.
dc.description.abstract1Purpose. Three-dimensional numerical prediction of the energy and environmental performance of a gas turbine engine combustor operating on gaseous ammonia as a carbon-free fuel, utilizing a detailed chemical mechanism of its oxidation. Method. The working process was simulated using a continuum mathematical model based on solving the system of differential conservation equations for mass, momentum, and energy for a turbulent chemically reactive flow. The kinetic description of ammonia combustion was implemented using a detailed mechanism comprising 203 elementary reactions involving 31 chemical species. Numerical studies were performed for a combustor pressure of 2.0 MPa. Results. New insights were obtained regarding the flame propagation characteristics of ammonia in a highpressure gas turbine engine combustor, as well as spatial distributions of temperature and concentrations of both stable and intermediate reaction products in characteristic cross-sections of the chamber. The dependencies of key process parameters on the ammonia flow rate supplied to the combustor were established. Scientific novelty. For the first time for domestic gas turbine units, a comprehensive three-dimensional analysis of the working process of a pure ammonia-fired combustor has been performed incorporating detailed chemical kinetics, enabling the identification of nitrogen oxide (NO, N2O, NO2) formation mechanisms under high-pressure conditions typical of real gas turbine engines. Practical importance. The obtained results can be used in the design and optimization of gas turbine engine combustors intended for operation within prospective decarbonized hybrid energy systems. The established patterns indicate the feasibility of further research aimed at reducing emissions of nitrogen-containing compounds by improving aerodynamics, co-firing with hydrogen, injecting water vapor, or using selective catalytic reduction systems.
dc.identifier.govdocDOI https://doi.org/10.15589/znp2026.2(505).11
dc.identifier.issn3154-8245 (Print)
dc.identifier.issn3154-8253 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/13102
dc.language.isouk
dc.relation.ispartofseriesУДК; 621.45.034
dc.subjectгазотурбінний двигун
dc.subjectкамера згоряння
dc.subjectдекарбонізація
dc.subjectаміак
dc.subjectвикиди токсичних компонентів
dc.subjectgas turbine engine
dc.subjectcombustor
dc.subjectdecarbonization
dc.subjectammonia
dc.subjecttoxic emissions
dc.titleТривимірний аналіз робочого процесу камери згоряння ГТД, що працює на газоподібному аміаку
dc.title.alternativeThree-dimensional analysis of the working process of a gas turbine combustor operating on gaseous ammonia
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів

Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Serbin_Lychko_ Bondarenko.pdf
Розмір:
4.26 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити

Ліцензійна угода

Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
license.txt
Розмір:
4.38 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 2 (505) 2026