автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Обеспечение экологичности камер сгорания газотурбинных установок, проектируемых на базе авиационных технологий

На правах рукописи

РГо ОД 2 2 дек 2003

МИЛЬТОН ТАЛАВЕРА СОТО

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧНОСТИ КАМЕР СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК, ПРОЕКТИРУЕМЫХ НА БАЗЕ АВИАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

05.04.02 — тепловые двигатели 05.14.16 — технические средства и методы защиты окружающей среды (в машиностроении и энергетике)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва -

2000 г.

Работа выполнена на кафедре «Комбинированные двигатели внутреннего сгорания» инженерного факультета Российского университета дружбы народов.

Научный руководитель:

Доктор технических наук, профессор Сгилевский В.А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зуев В.Е.

кандидат технических наук, доцент Рогальский Ю.Н.

Ведущая организация: ОАО «А.Люлька-Сатурн»

Защита состоится « Л А. А 2000 г. в « » час. на заседании диссертационного совета К 053.22.32 в Российском университете дружбы народов по адресу: 117302, Москва, ул. Орджоникидзе, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, дом 6.

Автореферат разослан «_»_2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета К 053.22.32

кандидат технических наук, профессор , Л.В. Виноградов

1363 -пАя-ы.п

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Одной из основных проблем при создании стационарных газотурбинных установок (ГТУ) является разработка высокоэффективной камеры сгорания (КС), обладающей высоким коэффициентом полноты сгорания и обеспечивающей минимальное количество вредных компонентов в продуктах сгорания, регламентируемое экологическими требованиями и нормами. Актуальность решения этой сложной научно-технической задачи подтверждается принятием ряда документов, связанных с организацией охраны окружающей среды в странах Европы, США, Латинской Америки и ряда стран Юго-Восточной Азии, включая Японию, Индию, Австралию, Корею и другие страны.

Актуальность темы. В связи с конверсией авиационной промышленности в настоящее время практически все моторостроительные ОКБ имеют существенный задел в разработке и создании стационарных ГТУ на базе авиационных двигателей:

При этом все ведущие моторостроительные организации авиационной промышленности имеют наиболее значительные достижения в разработке экологически чистой КС. Большие успехи достигнуты в ЦИАМ, АО «А.Люлька-Сатурн», ВТИ и др., где в течение последних лет разрабатываются и совершенствуются конструктивные варианты камер сгорания, обеспечивающих эффективное смесеобразование и сжигание горючей смеси с высоким коэффициентом полноты сгорания. Крупные успехи в изучении физической природы получения гомогенных, двухфазных и трехфазных смесей достигнуты научными коллективами ведущих кафедр технических университетов: МГТУ им. Н.Э. Баумана, Санкт-Петербургского университета. Казанского авиационного университета, Московского авиационного института им. С. Орджоникидзе, Самарского авиационного института. Томского технического университета и многих других.

Однако, несмотря ан обширные исследования путей и способов обеспечения «экологичности» КС стационарных ГТУ. достигнутые к настоящему времени результаты теоретических и экспериментальных работ в этом направлении не позволяют полностью решить все вопросы, связанные с этой проблемой.

Основные трудности, препятствующие достижению требуемых экологических характеристик КС стационарных ГТУ, создаваемых на базе авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) или с использованием авиационных технологий можно сгруппировать по следующим признакам:

1. Высокие температуры в зоне горения (в зоне факела), характерные для традиционных конструкций авиационных КС с использованием центробежных форсунок, способствуют получению больших концентраций наиболее вредных компонентов N0-, (.УО. NО> и др.) в продуктах сгорания при работе ГТД и ГТУ на максимальных и номи-

нальных режимах, которые наиболее характерны для эксплуатационных условий теплоэнергетических установок. При этом уменьшение температуры газа с целью сокращения концентрации NОх в ОГ приводит, как известно, к существенному снижению топливной экономичности ГТУ (повышению удельного расхода топлива) и, как следствие, к уменьшению эффективного коэффициента полезного действия всей установки.

2. При работе ГТД и ГТУ на частичных режимах обычно уменьшается величина коэффициента избытка воздуха в зоне горения и при этом в продуктах сгорания (ПС) значительно возрастает содержание оксида углерода СО и углеводородов СН. Этому способствует также снижение давления и температуры воздуха в КС в соответствии с условиями работы турбины и компрессора на линии совместной работы на характеристике компрессора.

3. Широко используемые в настоящее время центробежные форсунки традиционных конструкций не обеспечивают высоких значений коэффициентов полноты сгорания (КПС) топлива. Это происходит вследствие неудовлетворительного качества смесеобразования. Получить приемлемые экологические характеристики КС при неблагоприятных условиях смесеобразования и низких КПС практически невозможно.

4. Структура потока в КС характеризуется большой неравномерностью распределения температуры и давления по радиусу и по окружности на входе в сопловой аппарат турбины. Как показывают теоретические и экспериментальные исследования, в этих условиях экологические показатели ПС существенно ухудшаются.

5. Высокие температуры факела в зоне горения в традиционных конструкциях КС приводят к необходимости разработки сложных систем охлаждения теплонапряженных элементов жаровой трубы, определяющих ресурс двигателя и ГТУ в целом. Организация подвода вторичного воздуха для охлаждения горячего ядра потока и стенок жаровой трубы требует сложных и дорогостоящих теоретических и экспериментальных исследований. Однако результаты этих исследований все равно не гарантируют полного решения проблем удовлетворительного смесеобразования и охлаждения.

6. Традиционные конструкции КС характеризуются значительным гидравлическим сопротивлением потока, и, как следствие, относительно большими потерями энергии газа, отрицательно влияющими на КПД КС и установки в целом.

7. Перечисленные выше и другие трудности в организации эффективного процесса смесеобразования и горения на установившихся стационарных эксплуатационных режимах работы ГТУ существенно возрастают при работе на частичных и особенно на неустановившихся режимах. При этом возникает проблема устойчивости смесеобразования и горения, которую конструкторы обычно пытаются решать кор-

рекцией программы регулирования и разработкой сложных элементов защиты в системе автоматического регулирования от пиков и забросов температуры газа. Приемлемые экологические характеристики КС при этом достигаются с большим трудом.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Данное исследование выполнено в соответствии с концепциями ООН, ЮНЕСКО, ЮНИДО и других международных организаций, разрабатываемыми с целью охраны окружающей среды в промышленно развитых и развивающихся странах.

Эта работа непосредственно связана с научными программами Университетов Перу по научно-техническому обеспечению Правительственных программ наращивания энергетического потенциала страны в связи с открытием и освоения в последние годы крупных месторождений нефти и газа при жестких ограничениях на экологические показатели энергетических установок.

Выполненная работа соответствует также планам и тематике экологических исследований, проводимых в крупных международных университетах, в том числе в Российском университете дружбы народов.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение экологических показателей камер сгорания газотурбинных установок, проектируемых на базе авиационных двигателей.

Для достижения этой цели необходимо решение следующих основных задач:

1. Разработать комплексную критериальную математическую модель рабочих процессов в КС, позволяющую исследовать стадии смесеобразования и горения в широкой области рабочих параметров на входе и выходе из КС с использованием теории подобия.

2. Выполнить параметрическое исследование процессов смесеобразования и горения с анализом оптимальных условий достижения максимальной эффективности рабочих процессов в КС, удовлетворяющих современным требованиям экологии.

3. Подтвердить результатами выполненных ранее экспериментальных исследований правильность теоретических предпосылок и решений, обеспечивающих выполнение указанных требований.

Научная новизна полученных результатов отражается в разработке с учетом системного подхода комплексного метода решения многопараметрической и многокритериальной задачи оптимизации рабочих процессов проектируемых камер сгорания ГТУ, обеспечивающих высокие экологические показатели энергетических установок при новых принципах организации рабочих процессов в многотопливных высокоэкономичных камерах сгорания.

Практическое значение полученных результатов определяется ' возможностью непосредственного использования их в методологии

проектирования и разработке принципиально новых камер сгорания проектируемых ГТУ с улучшенными экологическими показателями, при одновременном улучшении топливной экономичности, сокращении массы и габаритов ГТУ, что в совокупности обеспечивает значительную экономическую эффективность внедрения полученных результатов в проектирование перспективных энергетических установок.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность рассматриваемой темы, формулируется ряд основных факторов, препятствующих достижению требуемых экологических характеристик КС стационарных ГТУ.

Первая глава посвящена анализу характеристик токсичности продуктов сгорания и условий получения экологически чистой КС на основании рассмотрения наиболее перспективных направлений. Формулируется постановка задачи исследования.

Экологически чистой КС считается такая камера сгорания, ПС на выходе из которой содержат минимальное количество токсичных веществ, определяемое требованиями международных организаций, ответственных за чистоту окружающей среды. На рис. 1. показано влияние различных факторов на уровень эмиссии основных загрязняющих веществ в ПС в зависимости от мощности ГТУ, давления и температуры на входе и коэффициента избытка воздуха в зоне горения.

Рис. 1. Влияние различных факторов на уровень эмиссии Е1 основных загрязняющих веществ в ПС:

а) - мощность ГТД Ые и давление Ре; б) - температура Те воздуха, поступающего в КС: в) - коэффициент избытка воздуха а, в зоне горения

Снижение выхода N0* с газами за КС возможно при выполнении ряда мероприятий, основными среди которых являются:

- увеличение коэффициента избытка воздуха в зоне горения;

- улучшение распиливания топлива и перемешивания его с воздухом;

- впрыскивание воды (пара) или использование топливоводя-ной смеси;

- использование конструкционных материалов-катализаторов;

- введение специальных присадок в топливо, препятствующих образованию оксидов азота, способствуют их распаду на исходные вещества или снижают температуру пламени, что также приводит к уменьшению образования МЗХ.

Важно отметить, что указанные мероприятия по снижению МЭХ приводят к усложнению конструкции КС, и, кроме этого, заметное снижение содержания оксидов азота в ПС не наблюдается на всех режимах работы. В работе рассмотрен ряд конструкций КС, позволяющих частично снизить выброс NО% (рис. 2,3).

Рис. 2. Схема малотоксичной КС авиационного двигателя ,1Т90

Наиболее рационально использование микрофакельной схемы, где принцип организации эффективного процесса горения иной. Рассредоточение поверхности фронта пламени в виде множества микрофакелов по входному сечению основной зоны горения в КС позволяет значительно уменьшить ее длину при сокращении времени пребывания смеси в высокотемпературной области.

На основе анализа состояния вопроса представляется перспективными и целесообразными следующие направления исследования КС газотурбинных установок, проектируемых на базе авиационных технологий при обеспечении современных экологических требований.

1. Достижение эффективного смесеобразования, что требует специальной подготовки топлива: предварительного подогрева и испарения до получения почти гомогенной газо-воздушной смеси.

2. Достижение максимальной эффективности процесса горения возможно при применении микрофакельного сгорания, которое обеспечивает практически 100% сгорание гомогенной горючей смеси.

3. При микрофакельном процессе горения необходимость в охлаждении факельного ядра практически отпадает.

4. Вследствие упрощения конструкции КС и сокращения расхода вторичного воздуха для охлаждения ПС и жаровой трубы, гидравлическое сопротивление в перспективных КС должно быть минимальным.

5. В перспективных микрофакельных камерах возможно и целесообразно использовать различные способы интенсификации воспламенения и устойчивого горения смеси, включая применение катализаторов, впрыскивания пара, использования дежурных форсунок и других способов стабилизации .физико-химических процессов горения, обеспечивающих одновременно их высокую устойчивость и качественно безвредный состав ПС.

Вторая глава посвящена математическому моделированию рабочего процесса КС и выбору основной системы дифференциальных уравнений математической модели КС.

Математическое моделирование рабочего процесса целесообразно при комплексном описании явлений химической кинетики, аэродинамики, тепло- и массообмена.

Значительные перспективы получения необходимых практике расчетных данных и количественных соотношений заложены в использовании теории подобия. Применяя эту теорию для исследования различных явлений, до настоящего времени исследователи обычно использовали три классических закона физики: закон сохранения материи, законы сохранения энергии и импульса. Математически эти законы описываются дифференциальными уравнениями материального и теплового балансов и движения вязкой жидкости. Однако наряду с указанными выше уравнениями необходимо еще рассматривать уравнения химической реакции.

Проблема изучения явлений физико-химических превращений в целом во всей сложности влияния комплекса основных и дополнительных факторов требует комплексного описания процессов химической кинетики, тепло- и массообмена и аэродинамики. Необходимо совместно рассматривать следующие законы: физико-химического превращения; материального обмена; энергетического обмена; движения. Каждый из указанных законов при анализе соответствующего уравнения позволяет получить соответствующие критерии подобия, а решение системы уравнений определяет связь между ними в форме общего критериального уравнения. Однако общность данной математической задачи определяет ее многозначность. Для анализа конкретного явления исходную систему необходимо дополнить условиями однозначности, которые можно сформулировать следующим образом: геометрическое подобие системы; тождественность механизма и формул химических реакций; подобие полей переменных, определяющих процесс, и физические константы в начальный момент времени; подобие закономерностей изменения физических свойств рабочего тела при превращении в зависимости от параметров состояния; подобие условий материального и энергетического обмена на границах рассматриваемой системы. При моделировании КС условия подобия включают в себя:

- геометрическое подобие;

- подобие физических свойств и параметров топлива: Гт, а,, Т,

и др.;

- подобие времени горения тг и пребывания т„ в КС горючих компонентов: тг / тп = idem.

Основная система дифференциальных уравнений математического моделирования КС включает описание термодинамических свойств рабочего тела. Конечный вид уравнения представлен в эллиптической форме.

На рис. 4. показана схема, которая характеризует полный поток массы рабочего тела через элементарный контрольный объем.

Центр к/швизни линии 4,

Ось симметрии

Цттрк/шбищы линии \г~сап*£

Рис. 4. Элементарный контрольный объем рабочего тела в математической модели КС

Третья глава посвящена экспериментальным методам и средствам измерения концентраций вредных веществ в выхлопных газах КС. В главе рассмотрены лабораторные методы измерения концентраций вредных веществ в ПС: химический метод определения суммарного содержания оксидов азота в ПС углеводородных топлив; методы определения суммарного содержания углеводородов с помощью пламенно-ионизационного детектора; методы определения малых концентраций оксида углерода с помощью стендовой быстродействующей аппаратуры для измерения эмиссии вредных веществ в КС.

Характеристика процесса горения в КС значительно влияет на состав ПС, особенно на концентрацию вредных веществ NОх, СО, СН. Чтобы оценить их концентрации, необходимо провести измерения с высокой точностью. С этой целью в работе рассмотрено исследование экспериментальных методов и средств измерения концентрации вредных веществ в выхлопных газах КС:

- N0^ - химическим методом с помощью реактивов Грисса-Илосвая или Зальцмана;

- СО - хроматографическим методом с использованием термохимического детектора хроматографа «Газохром 3101»;

- суммарного содержания углеводородов - с помощью пламенно-ионизационного детектора хроматографа.

Анализ технических характеристик зарубежной быстродействующей стендовой измерительной аппаратуры, удовлетворяющей нормам .1САО, позволил оценить в сравнении основные параметры этой аппаратуры (табл. 1.) и получить рекомендации для использования этих приборов.

Таблица № 1

Сравнение технических характеристик газоанализаторов для измерения содержания СО

Фирма, модель, страна «Вескшап» модель 864, 854 США Hartmann & Braun Uras 2Т, ФРГ Grubb Parsons, IROA 20. Англия

1. Диапазоны измерений % по объему 2-3 диапазона: 0-50,500. 10"4 0-100,1000. 10"4 0-2500, 7500.10"4 2 диапазона 0-0,01:0,1 0-0,02; 0,2 0-0,03; 0,3 0- 0,05; 0,5 0-0,1; 1; шах 100 2 диапазона 0 - 200; 0 -1000.10" 0-0,05; 0,25 0-3; 0,15

2. Быстродействие (электрическое) 90 % всей шкалы за 0,5 с 90 % всей шкалы за 1,5 с 40 % всей шкалы за 3,5 с

3. Погрешность ± 1 % всей шкалы на самом чувствительном диапазоне ± 0,5 % всей шкалы ± 1 % полной шкалы

4. Дрейф нуля 1 % всей шкалы за 24 часа 2 % всей шкалы за неделю

5. Дрейф показаний 1 % всей шкалы за 24 часа 2 % показаний за неделю

6. Выходной спгпзл 0-10,100 мВ, 1,5 В 4-20, Ю-50мА 0-10мВ (0 - 20 мА) 0-550 мВ

7. Расход пробы 0.0085 - 0,017 л/с 0,0085 0,017 л/с 0,025 л/с

На рис. 5. Представлен пример хроматограммы при анализе газовой пробы.

В четвертой главе рассмотрены результаты экспериментальных исследований перспективных методов организации процессов горения в экологически чистых КС. Исследован процесс горения гетерогенной топливно-воздушной смеси с низким уровнем содержания вредных веществ.

В исследовании реализованы принципы разделения процессов смесеобразования и горения. В процессе смесеобразования при использовании устройства типа эжектора Коанда осуществляется рециркуляция продуктов сгорания к корню микрофакела. Это снижает местные концентрации до такого уровня, когда скорость горения капель топлива практически равна нулю. При этом организуется такой механизм горения, при котором капли сначала испаряются, а образовав-

шиеся пары топлива сгорают ниже по потоку относительно области, насыщенной капельным топливом.

5 4 •ч

/ - /

л /> 9 \] 3 Л-

1 1 ) п ч \

А V н м Чг

Рис. 5. Хроматограмма газовой пробы:

I - хроматограмма исследуемого газа: 1 — вывод пробы; 2 - пик ЛЬ; 3 - пик СО;

II - хроматограмма эталонного газа: 4 - ввод пробы; 5 - пик Л'з; 6 - пик СО

При этом диффузионный механизм горения капель, окруженных парами топлива, подавляется. Это препятствует образованию сажи, а смесь топливных паров с воздухом регулируется так, что устанавливается горение с наибольшим коэффициентом полноты сгорания. Испаряющаяся струя распыленного топлива сначала смешивается с рецир-кулирующими продуктами сгорания и затем постепенно подпитывает-ся воздухом, вдуваемым в горло эжектора. Таким образом, достигается предварительное испарение и смешение до основной области горения, расположенной за эжектором.

Полученные результаты удовлетворительно совпадают с расчетными данными и подтверждают высокую эффективность методов реализации микрофакельного горения в перспективных КС ГТУ как при получении гомогенной смеси в случае использования газообразного топлива, так и при гетерогенной структуре топливно-воздушной смеси в случае использования жидкого топлива.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ, ПРЕДСТАВЛЕННЫЕ

К ЗАЩИТЕ

1. Разработан новый комплексный метод исследования камер сгорания с использованием системного подхода, включающего моделирование рабочих процессов и экспериментальную оценку, подтверждающую правильность идей и теоретических предпосылок, обеспечивающих выполнение требований, сформулированных в постановке задачи.

2. В работе показано, что основные резервы повышения эффективности рабочих процессов и улучшения экологических показателей заложены в реализации условий разделения процессов смесеобразования и горения с предварительным испарением жидкой фазы в гетерогенной среде.

3. Доказано, что процессы горения наиболее эффективно реализуются при организации микрофакельного горения, обеспечивающего наибольшую полноту сгорания и минимальный уровень количества токсичных компонентов в продуктах сгорания.

4. Использование конструктивных элементов типа эжектора Ко-анда при организации микрофакельного горения в гетерогенной системе перспективных камерах сгорания позволяет значительно снизить токсичность продуктов сгорания и улучшить экологические показатели ГТУ.

Основные положения диссертации прошли достаточную апробацию в докладах на научно-технических семинарах и конференциях в США, Латинской Америке и в России.

Мильтон Талавера Сото

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧНОСТИ КАМЕР СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК, ПРОЕКТИРУЕМЫХ НА БАЗЕ АВИАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИ Й

В работе рассмотрен новый комплексный метод исследования камер сгорания, включающий моделирование рабочих процессов и их экспериментальную оценку, подтверждающую правильность идей и теоретических предпосылок. Показано, что повышение эффективности рабочего процесса и улучшение экологических показателей камер сгорания обеспечивается при организации микрофакельного горения. При этом достигается наибольшая полнота сгорания и минимальное количество токсичных компонентов в продуктах сгорания. Этому также способствует использование эжектора Коанда.

Milton Talavera Soto

ECOLOGICAL COMBUSTION CHAMBERS OF GAS TURBINE INSTALLATIONS DISIGNED ON THE BASE OF AVIATION TECHNOLOGIES

It is considered a new complex method of combustion chambers research by working process simulation and their experimental estimation. Ef-fectivness of working process and improving of ecological parameters of combustion chambers may be provided by microflare burning. Emission also may be minimized using Coand ejector.

/¿). 200Û ¿¡fe&cü А..У, Tctf>- ¿&<3,3<yc6'73

z -¿/oC/stfa-, O/ofTtc-ouu/Cts&'-i.^ 3, Test*. с/ПС*

Введение.

ГЛАВА I. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1. Определение экологически чистой камеры сгорания и характеристики токсичности продуктов сгорания.

1. 2. Способы уменьшения вредных выбросов за камерой сгорания.

1.3. Разработка и доводка малотоксичных камер сгорания.

1.4. Постановка задачи.

ГЛАВА II. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО

ПРОЦЕССА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ.

2.1. Моделирование камер сгорания.

2. 2. Основная система дифференциальных уравнений математической модели камеры сгорания.

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ

В ВЫХЛОПНЫХ ГАЗАХ КАМЕР СГОРАНИЯ.

3.1. Химический метод определения содержания окислов азота в продуктах сгорания углеводородных топлив.

3.2. Определение суммарного содержания углеводородов с помощью пламенно-ионизационного детектора.

3.3. Измерение малых концентраций окиси углерода с помощью термохимического детектора.

3. 4. Анализ технических характеристик стендовой быстро действующей аппаратуры для измерения эмиссии вредных веществ в камерах сгорания.

3.5. Выводы.

ГЛАВА ^.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ

ГОРЕНИЯ В ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ КАМЕРАХ СГОРАНИЯ.

4. 1. Модели хорошо перемешиваемых реакторов (ХПР).

4.2. Методика измерений.

4.3. Расчет гетерогенного ХПР.

4. 4. Принципы модели ГСП.

4. 5. Результаты и выводы.

Выводы.

Обозначения.

Актуальность проблемы снижения токсичности камеры сгорания и анализ методов ее решения.

Одной из основных проблем при создании стационарных ГТУ на базе авиационных двигателей является проблема разработки высокоэффективной камеры сгорания, работающей на газообразном топливе с высоким коэффициентом полноты сгорания и обеспечивающей минимальное количество вредных компонентов в продуктах сгорания, регламентируемое экологическими требованиями и нормами [130]. Актуальность решения этой сложной научно-технической задачи подтверждается принятием ряда документов, связанных с организацией охраны окружающей среды в странах Европы, США, Латинской Америки и ряда стран Юго-Восточной Азии, включая Японию, Индию, Австралию, Корею и другие страны. Практически все подразделения ООН, связанные с развитием науки, промышленности, сельского хозяйства (ЮНЕСКО, ЮНИДО и др.), имеют во всех развитых странах мощные экологические центры и службы, контролирующие уровень загрязнения воздуха, воды и земли отходами промышленного производства и выхлопными газами теплоэнергетических станций, стационарных и транспортных теплосиловых установок различного назначения,

В связи с конверсией авиационной промышленности в настоящее время практически все моторостроительные ОКБ имеют существенный задел в разработке и создании стационарных ГТУ на базе авиационных двигателей. При этом наиболее продвинуты в решении этой проблемы работы ОКБ АО «Сатурн-А. Люлька», где на базе двигателя АЛ-31Ф создана стационарная ГТУ АЛ-31Ф-СТ, которая успешно прошла цикл сложных сертификационных испытаний, и в настоящее время находится в стадии опытной эксплуатации.

Практически все ведущие моторостроительные организации авиацци-онной промышленности имеют существенный задел в разработке экологически чистой камеры сгорания. Большие успехи достигнуты в ЦИАМ и ВТИ, где в течение последних лет разрабатываются и совершенствуются конструктивные варианты газовых горелок, обеспечивающих эффективное смесеобразование и сжигание горючей смеси с высоким коэффициентом полноты сгорания. Крупные успехи в изучении физической природы получения гомогенных двухфазных и трехфазных смесей достигнуты научными коллективами ведущих кафедр технических университетов: МГТУ им. Н.Э. Баумана, Санкт-Петербургского университета, Казанского авиационного университета, Московского авиационного института им. С. Орджоникидзе, Самарского авиационного института, Томского технического университета и многих других.

Однако, несмотря на обширные исследования путей и способов обеспечения экологичности камер сгорания стационарных ГТУ, достигнутые к настоящему времени, результаты теоретических и экспериментальных работ в этом направлении не позволяют полностью решить все вопросы, связанные с указанной проблемой.

Основные трудности, препятствующие достижению требуемых экологических характеристик камер сгорания (КС) стационарных ГТУ, создаваемых на базе авиационных ГТД или с использованием авиационных технологий, можно сгруппировать по следующим признакам:

1. Высокие температуры в зоне горения (в зоне факела), характерные для традиционных конструкций авиационных КС с использованием центробежных форсунок, способствуют получению больших концентраций наиболее вредных радикалов МОх (N0, ЫОг и др.) в продуктах сгорания при работе ГТД и ГТУ на максимальных и номинальных режимах, наиболее характерных для эксплуатационных условий теплоэнергетических установок. При этом уменьшение температур газа с целью сократить концентрацию М9Х приводит, как известно, к существенному снижению топливной экономичности ГТУ (повышению удельного расхода топлива) и, как следствие, к уменьшению эффективного КПД всей установки.

2. При работе ГТД и ГТУ на частичных режимах обычно уменьшается величина коэффициента избытка воздуха в зоне горения и при этом в продуктах сгорания значительно возрастает содержание СО и СН. Этому способствует также снижение давления и температуры воздуха в КС в соответствии с условиями работы турбины и компрессора по линии совместной работы на характеристике компрессора.

3. Широко используемые в настоящее время центробежные форсунки традиционных конструкций не обеспечивают высоких коэффициентов полноты сгорания (КПС) топлива. Это происходит вследствие неудовлетворительного качества смесеобразования. Получить приемлемые экологические характеристики КС при неблагоприятных условиях смесеобразования и низких КПС практически невозможно.

4. Структура потока в КС характеризуется большой неравномерностью распределения температуры и давления по радиусу и по окружности на входе в сопловой аппарат турбины. Как показывают теоретические и экспериментальные исследования, в этих условиях экологические показатели продуктов сгорания существенно ухудшаются.

5. Высокие температуры факела в зоне горения в традиционных конструкциях КС приводят к необходимости разработки сложных систем охлаждения теплонапряженных элементов жаровой трубы, определяющих ресурс двигателя и ГТУ в целом. Организация подвода вторичного воздуха для охлаждения горячего ядра потока и стенок жаровой трубы требует сложных дорогостоящих теоретических и экспериментальных исследований. Однако результаты этих исследований все равно не гарантируют полного решения проблем удовлетворительного смесеобразования и охлаждения.

6. Традиционные конструкции КС характеризуются значительным гидравлическим сопротивлением потока, и, как следствие, относительно большими потерями энергии газа, отрицательно влияющими на КПД КС и установки в целом.

7. Перечисленные выше и другие трудности в организации эффективного процесса смесеобразования и горения на установившихся стационарных эксплуатационных режимах работы ГТУ существенно возрастают при работе на частичных и особенно на неустановившихся режимах. При этом возникает проблема устойчивости смесеобразования и горения, которую конструкторы обычно пытаются решать коррекцией программы регулирования и разработкой сложных элементов защиты в САР от пиков и забросов температуры газа. Приемлемые экологические характеристики КС при этом достигаются с большим трудом.

Перечисленные проблемы (и многие другие) тесно взаимосвязаны и их решение значительно усложняется высокими требованиями к экологическим показателям продуктов сгорания в широкой области эксплуатационных режимов работы ГТУ. Совместное их решение возможно только при системном, комплексном подходе к проектированию эффективных КС для стационарных ГТУ с проведением тщательного анализа условий эффективности процессов смесеобразования и горения. Вместе с тем необходимо искать новые проектно-конструкторские решения, обеспечивающие высокие КПД и приемлемые экологические характеристики КС.

Основной проблемой при совершенствовании КС является достижение высокой эффективности смесеобразования при подаче топлива и воздуха в КС при высоком давлении. Этой проблеме посвящен ряд монографий и фундаментальных трудов [1-12], в которых рассматриваются, в основном, традиционные способы организаций рабочих процессов в КС при совмещении процессов смесеобразования и горения. Среди этих работ следует особо отметить монографию Ю.М. Пчелкина [5], в которой рассматриваются перспективные подходы к проектированию КС с разделением процессов смесеобразования и горения. Эти подходы позволяют реализовать принципы получения гомогенных смесей, которые сгорают с высоким КПС при наилучших экологических показателях и характеристиках продуктов сгорания (ПС).

Главной трудностью при исследовании КС с новыми принципами организации процесса горения является большая сложность математического моделирования этого процесса. Решению этой проблемы посвящено большое количество работ [13-54], в которых различные методы численного анализа процессов смесеобразования и горения с учетом влияния параметров потока на входе в КС, влияние физико-химических свойств топлива на характер протекания химических реакций и процессов смешения воздуха и ПС. При этом центральное место в решении этих задач занимает процедура численного интегрирования фундаментального уравнения Навье-Стокса в эллиптической форме [44-51] с учетом вязкости. При этомо собая роль отводится влиянию пограничного слоя на структуру потока [49].

Большое внимание исследователи уделяют оптимизации структуры потока при смесеобразовании и горении гомогенных и гетерогенных смесей [55-97]. Также подробно исследуются преимущества и недостатки организации процесса горения в ламинарном и турбулентном потоках [97]. Однако большинство исследователей все же анализируют турбулентную структуру потока [56-81]как наиболее отвечающую требованиям оптимизации процесса горения в реальных КС ГТД и ГТУ. При этом турбулентная структура подразделяется на микротурбулентную и макротурбулентную [98-129] структуру потока рабочего тела с глубоким анализом доминирующего влияния различных факторов на скорость распространения пламени и качественный состав ПС.

Весьма важным является также вопрос о влиянии такого показателя как неустойчивость фронта пламени на качественные характеристики процесса горения [78-84]. При этом неустойчивость фронта пламени рассматривается как важный фактор достижения этого процесса при определенных внешних и внутренних условиях.

Во всех вышеуказанных работах просматривается общая идея такого форсирования рабочего процесса сгорания топлива в КС, при котором время его пребывания в зоне высоких температур было бы минимальным. А это условие в наибольшей степени отвечает требованиям обеспечения экологич-ности ПС, и, в первую очередь, минимизации содержания в них радикалов

Реализация этих условий возможна лишь при разделении процессов смесеобразования (до достижения гомогенного состава горючей смеси) и горения гомогенной смеси с максимальными, но контролируемыми скоростями распространения фронта пламени. Как известно [5], одним из недостатков горения гомогенной смеси является неустойчивость процесса горения [87-94], которая должна быть контролируемой [203].

При гетерогенном процессе в КС [96] большое значение имеет оптимизация этапов распыления топлива, смесеобразования и испарения топлива до начала активного горения. То есть принцип разделения процессов смесеобразования и горения паров топлива также рассматривается здесь как основополагающий для достижения максимальной эффективности и полноты сгорания при получении наилучших экологических показателей ПС. В конечном счете использование этих принципов позволяет вплотную подойти к реализации микрофакельного горения в КС ГТД и ГТУ, обеспечивающего высокие экологические показатели при минимальных размерах и массе.

При проведении экспериментальных работ, подтверждающих правильность этого направления совершенствования КС ГТД и ГТУ, очень важно с достаточной точностью анализировать состав ПС и определять количественные показатели вредных компонентов в ПС.

Решению этой важной экспериментальной задачи посвящены работы [130-141], где подробно рассматриваются методы и средства измерения концентраций вредных веществ в ПС КС ГТД и ГТУ, а также дается подробный анализ их достоинств и недостатков.

Расчетные и экспериментальные исследования, представленные в работах [142-151], подтверждают правильность основных направлений совершенствования рабочих процессов в КС ГТД и ГТУ с целью достижения наилучших экологических показателей. При этом используются достижения как физико-математических исследований рабочего процесса [143,144], так и расчетно-экспериментальных исследований, связанных с оптимизацией рабочего процесса в КС. В этом смысле особый интерес представляет работа [151], в которой рассматривается метод расчета и результаты экспериментальных исследований гетерогенного рабочего процесса (РП) с использованием эффекта Коанда.

Таким образом, краткий обзор теоретических и экспериментальных исследований позволяет сформулировать постановку задачи обеспечения эко-логичности КС ГТД и ГТУ, обоснование которой дается в главе I.

Основные выводы по работе

1. Разработан новый комплексный метод исследования камер сгорания с использованием системного подхода, включающего моделирование рабочих процессов и экспериментальную оценку, подтверждающую правильность идей и теоретических предпосылок, обеспечивающих выполнение требований, сформулированных в постановке задачи.

2. Основные резервы повышения эффективности рабочих процессов и улучшения экологических показателей заложены в реализации условий разделения процессов смесеобразования и горения с предварительным испарением жидкой фазы в гетерогенной системе.

3. Процессы горения наиболее эффективно реализуются при организации микрофакельного горения, обеспечивающего наибольшую полноту сгорания и минимальный уровень количества токсичных компонентов в продуктах сгорания.

4. Использование конструктивных элементов типа эжектора Коанда при организации микрофакельного горения в гетерогенной системе перспективных камер сгорания позволяет значительно снизить токсичность продуктов сгорания и улучшить экологические показатели ГТУ.

1. Дятлов И. И. Распыление топлива в камерах сгорания газотурбинных двигателей/По ред. А. В. Талантова. Казань: КАИ, 1980, 78 с.

2. Использование моторных топлив в газовых турбинах/ Л. К. Кистъянц, М. Е. Мейлихов, В. А. Жариков, В. И. Михайловский, М.: Машиностроение, 1978, 96 с.

3. Канило П. М. Токсичность ГТД и перспективы применения водорода. Киев: Наукова думка, 1982, 137 с.

4. Нарежный Э. Г., Сударев А.В. Камеры сгорания судовых газотурбинных установок. Д.: Судостроение, 1973, 232 с.

5. Пчелкин Ю. М. Камеры сгорания газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1987

6. Распыливание жидкостей//0. Ф. Дитякин, Л. А. Клячко, Б. В. Новиков, В. И. Ягодкин. М.: Машиностроение, 1977, 207 с.

7. Сжигание тяжелых жидких топлив в камерах сгорания ГТУ. М.: НИИЭинформэнергомаш, 1980, 93 с. (Серия «Энергетическое машиностроение»).

8. Сторожук Я. 77. Камеры сгорания стационарных газотурбинных и парогазовых установок. JL: Машиностроение, 1978, 321 с.

9. Талантов А. В. Горение в потоке. М.: Машиностроение, 1978, 74 с.

10. Теория и расчет ГРД/Под ред. В. И. Бакулева, М.: МАИ, 1982, 160 с.

11. Христич В. А., Тумановский А. Г. ГТУ и охрана окружающей среды. Киев.: Техшка, 1983, 242 с.

12. Щукин В. А., Рогожин Б. А., Янковский В. М. Предварительный расчет форсажной камеры сгорания ГТД/Под ред. А. В. Талантова. Казань: КАИ, 1981,41 с.

13. Aziz К., Heliums J. D., Numerical solution of the three-dimensional equations of motion convection in fluids heated from below, Physics of Fluids, 10, №2, pp. 314-324, 1967.

14. Barakat H. Z., Analytical and experimental study of transient laminar natural convection flows in partially filled containers, Proc. 3rd Int. Heat Transfer Conf. Chicago, vol. II, paper № 57, pp. 142 162, 1966.

15. Batchelor G. K. On steady laminar flow with closed streamlines at large

16. Reynolds numbers, J. Fluid Mech., I, pt. 2, pp. 177-190, 1956.

17. Blair A., Metropolis N., Taub A. H., Tsingou t/., A study of a numerical solution to a two-dimensional hydrodynamic problem, Physics and Mathematics, LA-2165, TID-4500, 13th ed., rev., 1957.

18. Burggraf О. R., Analytical and numerical studies of structure of steady separated flows, J. Fluid Mech., 24, pt, 2, pp. 113-151, 1966.

19. Courant R., Isaacson E., Rees M, On the solution of non-linear hyperbolic differential equations by finite differences. Communications on Pure and Applied Mathematics, 5, p. 243, 1952.

20. Dyer D. F., A numerical solution for the single-screw extrusion of a polymer melt, Imperial College, Mech. Eng. Dept. Rept SF/TH/14, 1967/

21. Etiles С., Solution for flow in a bearing groove, Proc. 1. Mech. Eng. Tribology Convention, Pitlochry, Scotland, paper № 15, 1963.

22. Вязов В., Форсайт Дж., Разностные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных, ИЛ, М., 1963.

23. Goldstein S. Modern Developments in Fluid Dynamics, Oxford University Press, Oxford, 1957.

24. Gosman A. D., частное сообщение, Imperial College, Mech. Eng. Dept., 1968.

25. Greenspan D., Numerical studies of two-dimensional steady state Navier-Stokes equations for arbitrary Reynolds number, Univ. of Wisconsin, Dept. of Computer Sei., Rept № 9, 1967.

26. Harlow F. H., Welch J. E., Numerical calculation of time-depended viscous incompressible flow of fluid with free surface, T he Physics о f Fluids, 8, № 12, pp. 2182-2189, 1967.

27. Jenkins D. R., Spalding D. В., Yumlu V. S., The combustion of hydrogen and oxygen in a steady-flow adiabatic stirred reactor, Proc. 11 th Int. Symposium on Combustion, Berkley, pp. 779-790, 1966.

28. Kacker S. С., частное сообщение, Imperial College, Mech. Eng. Dept.1968.

29. Kawaguti M, Numerical solution of the Nav ier-Stokes equation for the flow in a to two-dimensional cavity, J. Phys. Soc. Japan, 16, № 11, p. 2307, 1961.

30. Колмогоров A. H., Изв. АН СССР, сер. физ. № 1,2, 1942.

31. Macagno E. О., Hung Т. К., Computational and experimental study of a captive annular eddy, J. Fluid Mech., 28, pt. I, pp. 43-64, 1967.

32. Mills R. D., Numerical solution of the viscous flow equations for a class of closed flows, J. Roy. Aero. Soc., 69, pp. 714-718, 1965.

33. Mitchell N., частное сообщение, Imperial College, Mech. Eng. Dept.,1968.

34. Patancar S. V., Spalding D. В., A finite-difference procedure for solving the equations of the two-dimensional boundary layer, Imperial College, Mech. Eng. Dept., Rept TWF/TN/20; см. также Int. J. Heat Mass Transfer, 10, № 110, pp. 1389-1412, 1967.

35. Pearson J. R. A., Mechanical Principles of Polymer Melt Processing, Pergamon Press, Oxford, 1966.

36. Prandtl L., Bericht über Untersuchungen zur ausgebildeten Turbulenz, ZAMM, 5, p. 136, 1925.

37. Prandtl L., Bemerkungen zur Theorie der freien Turbulenz, ZAMM, 22, pp. 241-243, 1942.

38. Prandtl L., Uber ein neues Formelsystem fur die ausgebildeten Turbulenz, Nachrichten der Akad. Wiss., Gotlingen, Mathphys., pp. 6-19, 1945.

39. Pun W. M., Spalding D. В., A procedure for predicting the velocity and temperature distributions in a confined, steady, turbulent, gaseous, diffusion flame, Imperial College, Mech. Eng. Dept. Rept SF/TN/11, 1967.

40. Reiman Т. C., Sabersky R. H., Laminar flow over rectangular cavities, Int. J. Heat Mass Transfer , 11, № 6, pp. 1083-1085, 1968.

41. Rolta J. C., Statistishe Theorie nichthomogener Turbulenz, Z. fur Physik, 129, pp. 547-572, and 131, pp. 51-77, 1951.

42. Runchal А. К., частное решение, Imperial College, Mech. Eng. Dept.1967.

43. Runchal A. K., Wolishtein M., A finite-difference procedure for the integration of the Navier-Stokes equation, Imperial Colege, Mech. Eng. Dept. Rept SF/TN/1, 1966.

44. Runchal A. K., Spalding D. В., Wolishtein M, The numerical solution of the elliptic equation for transport of vorticity, heat and matter in two-dimensional flows, Imperial College, Mech. Eng. Dept. Rept SF/TN/2, 1967.

45. Runchal A. K., Spalding D. В., Wolishtein M., The numerical solution of the elliptic equation for transport of vorticity, heat and matter in two-dimensional flows, Imperial College, Mech. Eng. Dept. Rept SF/TN/14, 1968.

46. Scarborough J. B. Numerical Mathematical Analysis, 4th ed., Hopkins Press, Baltimore, 1958.

47. Schauer J. J., Eustis R. H., The flow development and heat transffeer characteristics of plane turbulent impinging jet, Stanford Univ., Mech. Eng. Dept., Nech. Rept № 3, 1963.

48. Шлихтинг, Теория пограничного слоя, перев., с нем., 5-е изд., изд-во «Наука», 1969.

49. Симуни JJ. М, численное решение некоторых задач движения вязкой жидкости, Инж? Журнал, 4, вып. 3, стр. 446-450 (1964).

50. Spalding D. В., Notes on the solution of the Navier-Stokes equation for steady two-dimensional turbulent flow by finite-difference techniques, Northern Research and Engineering Corp., Cambridge. Mass., 1966.

51. Spalding D. В., Monograph on Turbulent Boundary Layers, Ch. 2, Imperial College Mech. Dept., Rept TWF/TN/33, 1967.

52. Spalding D. В., Further development of the method of computation, Imperial College Mech. Eng. Dept., Rept EF/Tn/A/13, 1968.

53. Spalding D. В., Patancar S. V., Heat and Mass Transfer in Boundary Layers, Morgan-Grampian, London, 1967.

54. Squire H. В., Note on the motion inside a region of recirculation (cavity flow), J. Roy. Aero. Soc., 60, pp. 203-205, 1956.

55. Thorn A., The flow past circular cylinders at low speeds, Proc. Roy. Soc. (London), Al41, p. 651, 1933.

56. Том А., Эйплт К. Д., Численные расчеты полей в технике и физике, изд-во «Энергия», M.-JL, 1964.

57. Varga Y. А., Matrix Iterative Analysis, Prentice-Hall International, London, 1962.

58. Wang Y. A., Longwell P. F., Laminar flow in the inlet section of parallel plates, F. I. Ch. E. J., 10, № 3, pp. 323-329, 1964.

59. Wolfshtein M, Convection process in turbulent impinging jets, Imperial College Mech. Eng. Dept., Rept SF/R/2, 1967.

60. Wolfshtein M., The velocity and temperature distribution in one-dimensional flow with turbulence augmentation and pressure gradient, Imperial College Mech. Eng. Dept., Repf TWF/TN/45, 1968.

61. Damköhler G., Der Einfluss der Turbulenz auf die Fflammengeschwindigkeit in gasgemischen. Z. Eleetrod. Mie, 1940, 40, № 11, 601.

62. Щелкин К. И. О сгорании в турбулентном потоке ЖТФб 19436 136 № 5, 520.

63. Храмцов В. А. Экспериментальное исследование горения однородной топливно-воздушной смеси при пониженных давлениях. Горение при пониженных давлениях и некоторые вопросы стабилизации пламени в однофазных и двухфазных смесях. М., АН СССР, 1960, 43-53.

64. Голубев В. В., Янковский В. М., Постное В. Д., Талантов А. В. Влияние давления на скорость распространения пламени в турбулентном потоке. Изв. ВУЗов, авиационная техника, 1973, № 2, 77-86.

65. Кузин А. Ф., Янковский А. М., Аполлонов В. Л., Талантов А. В. Влияние начальной температуры на основные характеристики горения в турбулентном потоке однородной смеси. Горение и взрыв, М, Наука, 1972, 337-341.

66. Карпов В. П., Северин Е. С. Турбулентные скорости выгорания для описания сгорания в двигателях. Горение гетерогенных и газовых систем. АН СССЗ, 1977, 74-76.

67. Suzuki /., Hirano Т., Tsuji Н., An experimental study of turbulent premixed flames. Bull. Of the JSME, 1979, 22, № 167, 848-856.

68. Launder B. F., Spalding D. В., Mathematical models of turbulence, London New-Jerk, Acad. Press, 1972.

69. Баев В. К, Головичев В. И., Ясаков В. А. Двумерные турбулентные течения реагирующих газов. Новосибирск, Наука, 1976.

70. Вшюнов В. Н, Дик И. Г. О статистико-феноменологическом подходе в описании турбулентных пламен. П. МТФ, 1976, № 5, 61-68.

71. Bray К. N. С., Libby P. A., Interaction effect in turbulent premixed flames. Phys. Fluid, 1976, 19, № 11, 11687-11781.

72. Bray K. N. C., Moss J. В., A unified statistical model for the premixed turbulent flame. Acta. Astronaut, 1977, № 3-4, 291-319.

73. Borghi R. Dutoga D., On the scale of fluctuations in turbulent combustion. 17th Symp. (int) on Comb., Leads, 1978, Abst. Pap., Pittsburgh, Pa, The combustion Inst, 1978, 60-69.

74. Bray K. N. C., Moss J. В., A closure model for turbulent premixed flames with sequential chemistry Combust. And Flame, 1977, 30, № 2.

75. Spalding D. В., Mathematical models of turbulent flames: a review. Comb. Sci. and Technol., 1976, 13, 3-25.

76. Фрост В. А. Математическая модель турбулентного горения. Третье Всесоюзное совещание по теории горения, М., АН С ССР, 1960, 121-125.

77. Недоруб С. А., Фрост В. А., Щербина Ю. А. Расчет турбулентной диффузии и гомогенного турбулентного факела на основе статистической модели. Депонировано в ВИНИТИ, 1979.

78. Pope S. В., The implications of parboiling equations for turbulent combustion models. Combustion and Flame, 1976, 27, № 3, 299-312.

79. Dopazo C. A probabilistic approach to turbulent flame theory. Acta astronaut, 1976, 3, № 9-110, 853-878.

80. Кузнецов В. P. Распространение пламени в турбулентном потоке однородной горючей смеси. Изв. АН СССР, МЖГ, 1976, № 5, 3-15.

81. Зельдович Л. Б., Франк-Каменецкий Д. А. Теория теплового распространения пламени. ЖФХ, 1938, 12, № 1, 100-105.

82. Kovasznay L. S. G. Combustion in turbulent. Flow jet Propulsion, 1956, 26,485.

83. Климов A. M. Ламинарное пламя в турбулентном потоке. ПНТФ, 1963, 3,49-58.

84. Laufer J. Investigation of turbulent flow in a two-dimensional channel. NASA Rep. № 1033, 1951.

85. Талантов А. В. Основы теории горения. Ка зань, КАИ, 1975.

86. Кокушкин Н. В. Исследование структуры турбулентного факела. Третье всес. сов. по теор. горения. М., АН СССР, 1960, 109-113.

87. Joshida A., Gunter R., Temperature and ionization measurements in turbulent premixed flames. AIAA Pap. 1980, № 0207.

88. Kalghatgi G. T., Moss J. В., Quantitative scalier measurements of a confined turbulent premixed flames. 2-nd Symp. turb. Shear flows, London, Imperial College, 1979, 5, 9-5,14.

89. Ландау JI. Д. К теории медленного горения. ФЭЕФ, 1944, 14, № 6,240.

90. Karlowite В., Dennistion D., Wells Investigation of turbulent flames. J. Chen. Phys., 1981, 19, 541.

91. Казаченко Л. С. Горение бензино-воздушных смесей в турбулентном потоке. Третье Всес. Совещание по теор. горения., М., АН СССР, 1960, 126-137.

92. Маркштейн Дж. Нестационарное распределение пламени. М., 1968.

93. Истратов А. Г., Либрович В. Б. О влиянии процесса переноса на устойчивость плоского пламени, ПММ, 1966, 30, № 3, 451-456.

94. Зельдович Л. Б., Франк-Камененцкий Д. А. Турбулентное и гетерогенное горение, М., ММИ, 1947.

95. Бурико Ю. Л., Кузнецов В. Р. Влияние диффузионного расслоения на процесс горения в ламинарном и турбулентном потоке, ФТВ, 1976, № 3, 390-397.

96. Баев В. К, Третьяков П.К., ФТВ, 1968, № 3.

97. Кузнецов В. Р. О плотности вероятностей разности скоростей в двух точках однородного, изотропного турбулентного потока. ФТВ, 1967, 31, № 6, 1969-1072.

98. Зельдович Я. Б., Баренблат Г. К, Либрович В. Б., Махвиладзе Г. М. Математическая теория горения и взрыва, М., Наука, 1980.

99. Колмогоров А. Н., Петровский И. Г., Пискунов Н. С. Исследование уравнения диффузии, соединенной с возрастанием количества вещества, и его применение к одной биологической проблеме, Бюл. МГУ, 1937, сер. А, Вып. Б.

100. Povinelli L. A., Fuchs A. E. The spectral theory of turbulent flame propagation 8-th Symp. (int) on Combustion, Baltimore, The Willians and Wilkins Co, 1962, 554-566.

101. Кузнецов В. P. Скорость распространения пламени в турбулентном потоке гомогенной горючей смеси. Горение и взрыв, М., Наука, 1977, 366-371.

102. Климов А. М. О моделях турбулентного горения. Горение и взрыв, М., Наука, 1977, 349-356.

103. Зимонт В. Л. К теории турбулентного горения однородной смеси при больших числах Рейнольдса. ФГВ, 1979, № 3, 23-32.

104. Obukhov А. V. Some specific features of atmospheric turbulence, J. Fluid Mech., 1962, 13, № 1,77-81.

105. Kolmogorow A. N. A refinement of previous hypotheses concerning the local structure of turbulence in a viscous incompressible fluid at high Reynolds number. J. Fluid Mech., 1962, 13, № 1, 82-85.

106. Зельдович Л. Б. Об одном эффекте, стабилизирующем искривленный фронт пламени. ПМТФ, 1966, 30, 1, 102-105.

107. Колмогоров А. Н. Локальная структура турбулентности в несжимаемой жидкости при очень больших числах Рейнольдса. ДАН СССЗ, 1941, 32, № 1, 22-24.

108. Petersen R. Е., Emmons Н. W. Stability of laminar flames Phys. Fluids, 1961, 4, №4, 456-464.

109. Palm-Leis A., Strehlow R. A. On the propagation of turbulent flames. Combustion and Flame, 1969, 13, № 2.

110. Кузнецов В. P. Некоторые особенности движения фронта пламени в турбулентном потоке однородной горючей смеси. ФГВ, 1975, № 4, 574-581.

111. Ballal D. R. The structure of a premixed turbulent flame. Proc. Roy. Soc. London, 1979, A367, 353-380.

112. Зельдович Л. Б. Теория горения и детонации газов, М., АН СССР,1944.

113. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрыв в газах, М., Мир, 1968.

114. Дубовкин Н. Ф. Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания, М., Госэнергоиздат, 1968.

115. Талантов А. В. Основы теории горения, Казань, КАИ, 1975.

116. Карпов В. П., Северин Е. С. Влияние коэффициентов молекулярного переноса на турбулентную скорость выгорания, ДГВ, 1980, № 1,45-51.

117. Обухов А. М. Структура температурного поля в турбулентном потоке. Изв. АН СССР, сер. теор. и геофиз., 1949, № 13, № 1, 58-69.

118. Spalding D. D. Mixing and chemical reaction in steady confined turbulent flame. 13th Symp. (int) on Combustion, Pittsburgh, Pa, The Combustion Just., 1971,649-651.

119. Ballal D. R., Lefevbre A. H. The structure and propagation of turbulent flames. Proc. Roy. Soc. Lond., 1975, A 344, 217-234.

120. Andrews G. E., Bradley D., Lwakawamba S. B. Turbulence and turbulent flame propagation. Combustion and Flame, 1975, 24, № 3.

121. Bathelor G. K., Jownsend A. A. The nature of turbulent motion at large wave-number. Proc. Roy., Soc., 1949, A199, № 1057, 238-255.

122. Новиков E. А., Стюарт P. У. Перемежаемость турбулентности и спектр флуктуаций диссипаций энергии. Изв. АН СССР, сер. геофиз. 1964, № 3,408-413.

123. Яглом А. М. О влиянии и флуктуации диссипации энергии на форму характеристик турбулентности в инерционном интервале. ДАН СССР, 1966, 166, № 1,49-52.

124. Gibson С. Н., Masiella P. J. Observations of the variability of dissipation rates of turbulent velocity and temperature fields. Proc. of Symp. held at the iniv. of Calif., San Diego, 1971.

125. Камеры сгорания авиационных газотурбинных двигателей. Под ред. Г. Н. Абрамовича, Ю. Ф. Дитякин, Б. П. Лебедева, М., Изд-во ЦИАМ им. П. И. Баранова, 1957.

126. Баев В. К., Третьяков 77. К. Применение интегральных характеристик ламинарного пламени для критериального описания турбулентных пламен. Исследование горения газообразных топлив, Новосибирск, СО АН СССР, 1977, 3-20.

127. Бэтчелор Дж. Теория однородной турбулентности, М., ИЛ, 1953.

128. Federal register vol. 38, № 136, part II July 1 7, 1973.

129. Allen J. D., Review of methods of Analysis for Oxides of Nitrogen. Journal of the Institute of Fuel, 1973.

130. Aerospace recommended practice 11256 SAE 1971.

131. Дорошенко В. E., Белов P. А. и dp. Выбор и освоение методов и средств измерения концентраций вредных веществ в выхлопных газах камер сгорания. Отчет ЯЯН1 1976.

132. Антрощенко В. И., Каргин С. И. Технология азотной кислоты. Изд-во «Химия», Москва, 1970.

133. Хроматограф лабораторный ЛХМ-8МД. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Москва, 1974 г.

134. Хроматограф «Газохром 3101», Паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации, Москва, 1974 г.

135. Souza A. F., Reckner Z. R., Variability in aircraft turbine engine emission measurements, EPA-460/3-74-006, 1974.

136. Grissom I. Z., Emission measurement system for jet engines in altitude test cells. Second Conference on CJAP, 1972.

137. German R. C., Robinson С. E., High V. D., Zauer R. F., Aircraft turbine engine emission under simulated supersonic flight conditions. Journal aircraft, vol. №8,1974.

138. Sjogren A., "Soot Formation by Combustion of an Atomized Liquid Fuil", 14th. Symposium (international) on Combustion. The Combustion Institute, Pittsburgh, Pa., 1973, p. 919.

139. Swithbank J., Beer J. M., Taylor D. S., Abbot D. and McCreath G. C., "A Laser Diagnostic Technique for the Measurement of Droplet and Particle Size Distribution", AIAA Paper 76-79, 1976.

140. Siewert R. M, "Hydrogen Interference in Chemiluminescent NOx Analysers", Combustion and Flame, Vol. 25, 1975, p. 273.

141. Swithenbank J., Poll L., Vincent M. W. and Wright D. D., "Combustion Design Fundamentals", 14th. Symposium (international) on Combustion. The Combustion Institute, Pittsburgh, Pa., 1973, p. 627.

142. Osgerby I. T., "An Efficient Numerical Method for Stirred Reactor Calculations", Arnold Engineering Development Center, Rept. TR 72-164, 1962.

143. Poll L., "Chemical Reactor Modeling Applied to Gas Turbine Combustion", Aeronautical Research Council Rept. 35-883, 1975.

144. Swithenbank J., "Combustion Fundamentals", U. S. Defense Doc. Center, AD 710321, USAFOSR 70/211OTR, Feb. 1970.

145. Edelman R. and Fortune O., "A Quasiglobal Chemical Kinetic Model for the Finite Rate combustion of Hydrocarbon Fuels", AIAA Paper 69-86, 1969.

146. Baulch D. L., Dryadale D. D., Lloyd A. C. and Home D. G., "Critical Evaluation of Rate Data for HomOgeneous, Gas-Phase Reactions of interest in High Temperature Systems", Univ. of Leeds, Dept. of Physical Chemistry, Repts. 1-4,1968-1969.

147. McBride B. J., Heimal F., Ehlers J. G. and Gordon S., "Thermodynamic Properties too 6000K for 210 Substances Involving the 18 Elements", NASA Rept. SP-3001, 1983.

148. Lipler W., "The Measurement and Significance of Fuel Spray Momentum", Shell TR-OPD 202/62M, 1962.

149. Prior D. S., Swithenbank J., Felton P. G., "Stirred Reactor Modeling or a low Pollution Liquid-Fueled Combustor". Turbulent Combustion. Vol. 58. Progress in Astronautics and Aeronautics, 1978, p. 351-379.