Особливості робочого процесу в гібридній камері згоряння газотурбінного двигуна, що працює на аміаку - Сербін, С. І.; Колесников А. Б.; Serbin Serhiy I.; Kolesnykov Anatolii B. (My University, 2023)
Потреба зменшення впливу енергетики на навколишнє середовище вимагає розробки декарбонізованих систем, які не використовують вуглецю, а також визначення оптимальних параметрів для їх роботи. Метою роботи є з’ясування особливостей організації робочого процесу камери згоряння газотурбінного двигуна, що працює на газоподібному аміаку. В якості об’єкта дослідження вибрано термодинамічні та газодинамічні процеси в гібридній газотурбінній камері згоряння з частковим перемішуванням компонентів поза зоною горіння. Для прогнозування аеродинамічної структури хімічно реагуючих потоків в камері згоряння, що працює на аміаку, використано метод тривимірного моделювання. Запропонована математична модель заснована на рівняннях нерозривності, збереження кількості руху, збереження енергії, переносу хімічних компонентів суміші, а також рівняннях, що описують характеристики турбулентності закручених потоків. Для проведення розрахунків процесів окиснення аміаку в камері згорання газотурбінного двигуна застосована модель горіння Eddy-Dissipation-Concept (EDC), що враховує взаємодію кінетики і турбулентності. Для розрахунку кінетичних аспектів високотемпературного горіння аміаку в повітрі запропоновано використати хімічну схему з 71 реакцію з 22 компонентами, яка може бути застосована в широкому діапазоні температур, тисків і коефіцієнтів надлишку повітря. Запропоновано конструктивну схему камеризгоряння, що працює на газоподібному аміаку. Розглянуто особливості організації робочого процесу в камері згоряння з частковим перемішуванням компонентів поза зоною горіння при тепловій потужності 1,0 МВт. Проведено тривимірні CFD розрахунки енергетичних і емісійних характеристик камери згоряння, що працює на аміаку. Показано можливість повного вигоряння аміаку в об’ємі паливоспалюючого пристрою при умові ефективного закручення первинного повітря. Отримані результати можуть бути використані при розробці камер згоряння газотурбінних двигунів для декарбонізованих систем енергетики, в тому числі з паливними елементами.
Features of the working process in a hybrid combustion chamber of an ammonia-fueled gas turbine engine
Сербін, С. І. Особливості робочого процесу в гібридній камері згоряння газотурбінного двигуна, що працює на аміаку = Features of the working process in a hybrid combustion chamber of an ammonia-fueled gas turbine engine / С. І. Сербін, А. Б. Колесников // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2023. – № 2–3 (491–492). – С. 66–74.