Глобальная энергия

Подогрев топливной смеси перед камерой сгорания может снизить выбросы газотурбинных двигателей – исследование

👍 Подогрев топливной смеси с высоким содержанием воздуха до ее попадания в камеру сгорания позволяет на четверть сократить выбросы углекислого газа. К такому выводу пришли ученые Пермского политеха по итогам исследования, результаты которого могут повысить эффективность использования газотурбинных двигателей.

👉 Один из способов снижения выбросов газотурбинных двигателей сводится к сгоранию топлива при низких температурах и большом избытке воздуха. Он позволяет снизить выбросы оксидов азота, образующихся при высоких температурах, но это чревато эмиссией угарного газа.

🤔 Смеси, в которых объем воздуха превышает объем топлива, называются «бедными». Для повышения их эффективности смесь подогревается перед сжиганием. Ученые из Пермского политеха попытались выяснить, как подогрев топливной смеси перед попаданием в камеру сгорания влияет на процесс сжигания и образование вредных веществ.

👉 Авторы создали экспериментальный стенд, с помощью которого исследовались характеристики горения обедненной смеси. Для нагрева воздуха и топлива использовалось устройство мощностью 50 кВт. Все процессы фиксировались с помощью расходомеров, газоанализаторов, а также датчиков давления и температуры.

♨️ Эксперименты показали, что подогрев перед камерой сгорания уменьшает выбросы углекислого газа на 24%, но при этом увеличивает эмиссию оксидов азота на 15%. «Особенно этот эффект заметен при увеличении времени горения. Однако важно отметить, что уровень токсичных выбросов все равно остается значительно ниже, чем при высокотемпературном горении, которое используется в традиционных газотурбинных двигателях», – комментирует один из авторов исследования Алёна Шилова.

💪 Исследователи также разработали полуэмпирические выражения, которые позволяют точнее прогнозировать выбросы оксидов углерода и азота при низкотемпературном горении обедненных смесей. Эти формулы учитывают температуру топливного газа, давление в камере сгорания и время пребывания смеси в зоне горения. Подставляя нужные значения, инженеры смогут моделировать процессы, происходящие в большом диапазоне температур.

📰 Материал доступен на сайте «Глобальной энергии»

www.tg-me.com/us/Глобальная энергия/com.globalenergyprize/9543

400 viewsApr 2 at 17:01

Подогрев топливной смеси перед камерой сгорания может снизить выбросы газотурбинных двигателей – исследование

👍 Подогрев топливной смеси с высоким содержанием воздуха до ее попадания в камеру сгорания позволяет на четверть сократить выбросы углекислого газа. К такому выводу пришли ученые Пермского политеха по итогам исследования, результаты которого могут повысить эффективность использования газотурбинных двигателей.

👉 Один из способов снижения выбросов газотурбинных двигателей сводится к сгоранию топлива при низких температурах и большом избытке воздуха. Он позволяет снизить выбросы оксидов азота, образующихся при высоких температурах, но это чревато эмиссией угарного газа.

🤔 Смеси, в которых объем воздуха превышает объем топлива, называются «бедными». Для повышения их эффективности смесь подогревается перед сжиганием. Ученые из Пермского политеха попытались выяснить, как подогрев топливной смеси перед попаданием в камеру сгорания влияет на процесс сжигания и образование вредных веществ.

👉 Авторы создали экспериментальный стенд, с помощью которого исследовались характеристики горения обедненной смеси. Для нагрева воздуха и топлива использовалось устройство мощностью 50 кВт. Все процессы фиксировались с помощью расходомеров, газоанализаторов, а также датчиков давления и температуры.

♨️ Эксперименты показали, что подогрев перед камерой сгорания уменьшает выбросы углекислого газа на 24%, но при этом увеличивает эмиссию оксидов азота на 15%. «Особенно этот эффект заметен при увеличении времени горения. Однако важно отметить, что уровень токсичных выбросов все равно остается значительно ниже, чем при высокотемпературном горении, которое используется в традиционных газотурбинных двигателях», – комментирует один из авторов исследования Алёна Шилова.

💪 Исследователи также разработали полуэмпирические выражения, которые позволяют точнее прогнозировать выбросы оксидов углерода и азота при низкотемпературном горении обедненных смесей. Эти формулы учитывают температуру топливного газа, давление в камере сгорания и время пребывания смеси в зоне горения. Подставляя нужные значения, инженеры смогут моделировать процессы, происходящие в большом диапазоне температур.

📰 Материал доступен на сайте «Глобальной энергии»

BY Глобальная энергия