Закономерности образования оксидов азота в камере сгорания ГТД с двухстадийной организацией горения

• Автор: Лазунов, Дмитрий Леонидович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 127 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Аналитический обзор результатов исследований по проблемам образования оксидов азота

1.1. Актуальность вопроса

1.2. Анализ условий образования оксидов азота в камерах сгорания

1.2.1. Формирование термических и быстрых Ы0Х

1.2.2. Формирование топливных N0*

1.2.3. Параметры, влияющие на эмиссию оксидов азота

1.3. Аналитический обзор результатов исследований камер сгорания ЙОЬ - типа

1.4. Выводы
2. Методика экспериментальных исследований образования оксидов азота при турбулентном горении в камере сгорания - типа
2.1. Методические особенности проведения эксперимента
2.2. Конструкция модельной установки
2.3. Технологические особенности проведения эксперимента
2.4. Оценка влияния потерь тепла .на концентрацию оксидов азота
2.5. Выводы
3. Экспериментальное исследование образования оксидов азота при турбулентном горении «богатой» топливовоздушной смеси

3.1 Экспериментальное исследование образования оксидов азота при турбулентном горении топливовоздушной смеси
3.2. Термодинамический анализ условий образования оксидов азота и сажи при горении углеводородовоздушных смесей
3.3. Исследование влияния различий в молекулярных коэффициентах переноса на выход оксидов азота при турбулентном горении однородной смеси
3.4. Выводы
4. Экспериментальное исследование образования оксидов азота в модельной камере сгорания К<2Ъ - типа
4.1. Основные принципы построения плана эксперимента
4.2. Рототабельное планирование эксперимента по исследованию камеры сгорания 1X01 типа
4.3. Результаты экспериментальных исследований
4.4. Выводы
Основные результаты и выводы Список использованной литературы

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ИНДЕКСОВ, СИМВОЛОВ И СОКРАЩЕНИЙ
Условные обозначения: с - массовая концентрация, кг/м3;
Ср - теплоемкость при постоянном давлении, Кдж/(моль*К);
0 - коэффициент диффузии, диаметр, см2/с, мм;
С - массовый расход (воздуха, топлива), кг/с;
1 - плотность потока излучения, Вт/м3; к£ - константа скорости прямой реакции; к_1 - константа скорости обратной реакции;
Ъ - длина, м;
Ь0 - стехиометрический коэффициент топлива;
Р - давление, Па;
О - количество теплоты в единицу времени, Вт; и - скорость распространения пламени, м/с; г - объемная концентрация, м3/м3;
Т - температура, К; t - время, с;
V - скорость потока, м/с;
И - скорость реакции, кг/(м3*с) ; а - коэффициент избытка воздуха;
а - коэффициент избытка воздуха в первичной зоне камеры сгорания КОЪ - типа;
а2 -коэффициент избытка воздуха во вторичной зоне камеры сгорания КфЪ - типа;
Я - коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К); я’ - степень повышения давления в компрессоре; г - время пребывания, с;

к увеличению давления и температуры в камере сгорания и также к росту образования N0* .
Влияние условий окружающей среды на эмиссию N0* учитывается согласно следующему уравнению:
N Ох = (N0) (Рг/Ро)о.5 ешно-о. 00633) ( 2 8 8К/Т0 ) 1.53 , ( 1 . 22 )

N0*0 - концентрация оксидов азота, приведенная к 15% Оги в стандартных условиях окружающей среды, в ррш;
Рг - отношение абсолютного давления на входе в компрессор к давлению окружающей среды 101.3 кПа, в мм. рт. ст..
Ро - абсолютное давление на входе в компрессор при испытании в мм. рт. ст.;
Н0 - массовое влагосодержание воды в граммах НгО на грамм воздуха;
Т0 - температура окружающей среды в К.
- Термодинамические циклы
Уровень эмиссии оксидов азота ГТУ простого и регенеративного циклов близок. Это объясняется тем, что оксиды азота формируются только в камере сгорания, и их концентрация не зависит от снижения температуры далее по потоку. Однако для регенеративного цикла характерны более высокие уровни N0* по сравнению с простым циклом, связанные с более высокими температурами на входе в камеру сгорания .
- Величина выходной мощности
Величина выходной мощности ГТУ зависит от температу-