автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Закономерности образования вредных веществ и повышение экологичности ГТД

РГЬ од

1 ^ ¿.ли

На правах рукописи

Митрофанов Валерий Александрович

УДК 621.438

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ И ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧНОСТИ ГТД

Специальность 05.04.12. Турбомашины и комбинированные турбоустановки.

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Санкт - Петербург 2000г.

т

Работа выполнена на Государственном унитарном предприятии «Завод им. В.Я.Климова» и на кафедре Энергетического^ атомного турбиностроения и авиационных двигателей Санкт-Петербургского государственного технического университета.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ

доктор технических наук, профессор Саркисов A.A.

кандидат технических наук, доцент Рудаков O.A.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

доктор технических наук, профессор Рундыгин Ю.А.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Зимин В.П.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

ОАО «А.Люлька - Сатурн» (г.Москва)

Зашита состоится в аудитории 25V " 25" ОПрсЛЯ ЙО/'Ю г. в /¿Г

час._мин. на заседании диссертационного совета К063.38.23 Санкт-

Петербургского государственного технического универсшета по адресу: С.Петербург, Политехническая ул., д.29, главное здание.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: С.Петербург, Политехническая ул., д.29. Ученый Совет СПбГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан " Марта г.

Ученый секретарь диссертационного совета, К. 063.38.23 д.т.н., профессор

О

A.C. Ласкин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность. Предотвращение загрязнения окружающей среды токсичными компонентами, образующимися при сжигании углеводородных топлив, является приор1ггетной задачей при создании и модернизации газотурбинных установок.

В настоящее время совершенство конструкции камеры сгорания ГТД и ГТУ оценивается, главным образом, по содержанию вредных веществ в отработавших газах на выходе из двигателя.

Как в нашей стране, так и за рубежом большое количество работ посвящено проблеме снижения вредных выбросов газотурбинными двигателями. При этом основное внимание уделяется эмиссии оксидов азота. Однако, полученные результаты не рассматриваются комплексно с учетом эмиссии оксидов углерода, несгоревших углеводородов, дыма, полноты сгорания топлива и пусковых характеристик. Доводка камеры сгорания по уменьшению вредных выбросов осуществляется дорогостоящим методом проб и ошибок с испытанием большого количества вариантов, что свидетельствует о недостаточной изученности рабочих процессов в камере сгорания и способов управления этими процессами.

Поэтому, актуальным становится необходимость разработки математической модели, описывающей образование токсичных веществ в камере сгорания с учетом обеспечения максимальной полноты сгорания топлива и требований запуска двигателя в различных высотно-климатических условиях.

Цель работы. Провести экспериментальные и теоретические исследования образования вредных веществ (М?г, СО, НС и дыма) в камерах сгорания газотурбинных двигателей различного назначения с целью математического описания этих процессов и разработать рекомендации по повышению экологич-ности ГТД с учетом полноты сгорания топлива и пусковых характеристик камеры сгорания.

Научная новизна. 1.Разработана математическая модель процессов образования загрязняющих веществ в камерах сгорания ГТУ и ГТД. Модель включает аналитические зависимости индексов эмиссии ЫОх,СО, НС и числа дым-ности от режимных и конструктивных параметров камеры сгорания и критери-

альное условие запуска двигателя в различных высотно-климатических условиях.

2. Дифференциальное уравнение сохранения вещества реагирующей гомогенной смеси для движущегося потока газа решено в интегральной форме для камеры сгорания с неравномерным распределением температур и концентраций реагентов в объеме реакционной зоны.

3. На основе исследования влияния геометрии элементов конструкции камеры сгорания на процессы тепломассообмена, теоретически определены и обоснованы безразмерные геометрические комплексы, определяющие выравнивание температур и концентраций.

4. Установлен характер и количественное влияние на выделение вредных веществ конструктивных параметров камеры сгорания: количества форсунок, относительной пропускной способности и интенсивности крутки потока воздуха на выходе из завихрителя фронтового устройства, относительной площади отверстий жаровой трубы и параметров, учитывающих особенности конструкции отдельной горелки.

5. Впервые разработан критерий запуска камеры сгорания в различных высотно-климатических условиях. Показана связь эмиссионных и пусковых характеристик камеры сгорания.

Практическая ценность и внедрение.

1.Использование математической модели процессов образования вредных веществ при проектировании камер сгорания сокращает сроки создания и уменьшает расходы на доводку вновь разрабатываемых высокоэкономичных «экологически чистых» двигателей и двигателей, находящихся в эксплуатации при их модернизации.

2.Результаты разработок внедрены на вновь создаваемом перспективном двигателе двойного назначения ТВа - 3000 (л"к = 16,Г* = 1540/С) и используются при разработке и модернизации двигателей на заводе им. В.Я. Климова.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены: на ХЫН сессии РАН «Повышение эффективности газотурбинных и парогазовых установок» (Санкт-Петербург, 1996г.); на ХЬУ сессии РАН «Применение газотурбинных и парогазовых установок в энергетике и на газопрово-

дах» (Санкт-Петербург, 1998г.); на Семинаре по экологически чистым камерам сгорания (Московское представительство фирмы СНЕКМА, Москва 1998г); на Международной конференции «Проблемы промышленной теплотехники» (Киев, 1999г.); на специализированном научно-техническом семинаре «Процессы горения, теплообмена и экология тепловых двигателей» (Самара, 1999г.); на семинарах кафедры энергетического и атомного турбиностроения и авиационных двигателей Санкт-Петербургского государственного технического университета; на семинарах научно-технического совета завода им.В.Я. Климова.

Личный вклад автора.

1.Создание математической модели процессов образования загрязняющих веществ с учетом характеристик запуска камер сгорания на базе теоретических исследований и обобщения экспериментальных данных, полученных при испытаниях моделей и полноразмерных камер сгорания газотурбинных двигателей различного назначения и размерности.

2. Участие в проведении основных экспериментальных исследований и внедрение результатов разработок на перспективном двигателе ТВа - 3000.

3. Разработка и исследование нового способа снижения N0 без увеличения выбросов СО и НС (Патент № 2145669).

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в семи печатных работах и двух авторских свидетельствах.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, девяти глав и содержит 178 страниц основного текста, 33 рисунков и списка литературы из 125 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении показана актуальность темы и сформулированы задачи диссертационной работы.

В первой главе приведен обзор литературы по механизму образования, методам оценки и способам снижения загрязняющих веществ в камере сгорания ГТД.

Недостаток приводимых в литературе методов расчета выбросов загрязняющих веществ заключается в том, что они не носят обобщающего характера и

одновременно не связывают режимные и конструктивные параметры камеры сгорания с содержанием вредных веществ в отработавших газах, не учитывают взаимосвязи пусковых характеристик и эмиссии загрязняющих веществ.

На основе анализа современного состояния, поставлена задача нахождения связи концентраций вредных составляющих в потоке газа с термодинамическими параметрами и особенностями рабочих процессов, определяемых конструкцией камеры сгорания, путем обобщения многочисленных экспериментальных данных и теоретического их анализа для разработки математической модели процессов образования 1Юх,СО, НС и дыма с учетом полноты сгорания топлива и характеристик запуска.

Во второй главе анализируется уравнение сохранения вещества реагирующей гомогенной смеси в движущемся потоке:

ас гс ее п(з2с д2с д'сЛ^. ( ...

и-+ У-+ -= й\ —г+-т+-г +*ехр--К-^С. (1)

дх ду д: ^х2 ду1 ду2) ° ч ЯТГ

где С-массовая концентрация конечного продукта реакции (СОг,НгО,М)2);£>- коэффициент диффузии; ко — постоянная для данной реакции, Е- энергия активации, Г- температура, Л-универсальная газовая постоянная, Сл, Св - концентрации исходных реагентов ( НС, СО, С, 02, //,), в результате химической реакции между которыми происходит образование конечного продукта, и, V, »V - проекции вектора скорости потока газа.

Учитывая, что в камере сгорания движущийся поток неоднороден, введем коэффициенты неравномерности как отношение местных концентраций

С С Т

и температур газа к их средним значениям: п = — и в = ■=.

СлСв Т

Преобразуем уравнение (1), для чего:

- используем выражение для полного дифференциала величины концентрации с/С и уравнение линий тока в дифференциальной форме;

- представим местные значения концентраций реагентов через их средние величины;

- выразим влияние давления на скорость химической реакции степенной функцией;

- применим гипотезу идеального вытеснения.

С учетом преобразований, взяв интеграл правой н левой части уравнения, получим:

/ К

° V0

(IV = АР" ехр

Е КТ

СлСв ЯГеХР

<Н)

кт

п сЬсфск, (2)

где т- величина, характеризующая влияние давления на скорость химической реакции, Рк -давление воздуха, А - эмпирический коэффициент, V~ объемный расход газа, Ур - объем реакционной зоны, С - средняя величина концентрации конечного продукта реакции в потоке газа.

Так как средняя температура в реакционной зоне и концентрации Ог,Иг,СОг являются функциями коэффициента избытка воздуха на выходе из камеры сгорания и, следовательно, функциями температуры воздуха на входе в камеру сгорания Тк и выходе из нее - Гг, то, с учетом преобразований и, применяя теорему о среднем значении, после интегрирования в указанных пределах получим в общем виде:

С^со^о = АР- ^ехр[Ж )ЫТГ)/ ■ (3)

Так как оксиды углерода, несгоревшие углеводороды и частицы углерода (дым) являются исходными реагентами, в результате химической реакции между которыми происходит образование конечного продукта, то, решая относительно их концентраций уравнение (2), получим:

(ля;^ехр[/(7-к)1/(гг); )-

(4)

со.нс,с.нг .о

где /, согласно теореме о среднем значении, представляет собой среднее

значение функции ехр

ции).

£1.-1

ЛГ

и в интегрируемой области (в зоне реак-

Величина / есть поправочный множитель, учитывающий влияние неравномерности распределения концентрации и температуры на скорость химической реакции образования загрязняющего вещества. Распределение темпера-

N

туры газа и концентрации реагентов в реакционных зонах камеры сгорания определяют процессы тепломассообмена, турбулентного смешения горячих и холодных струй газа, топливных и воздушных потоков. На формирование этих процессов наиболее существенное влияние оказывают размеры проточной части камеры сгорания, характеризуемые безразмерными геометрическими комплексами - конструктивными параметрами. Следовательно, множитель /есть функция, которая зависит от конструктивных параметров. Поэтому,

/=/(*i.*I.-Ü. где х1,х1,..лт — конструктивные параметры камеры сгорания. В третьей главе с использованием экспериментальных данных (как отечественных, включая данные автора, так и зарубежных) получены функции влияния режимных параметров на содержание в продуктах сгорания NOx, СО, НС.

В четвертой главе на базе теоретических исследований с использованием основных положений газодинамики, теории турбулентных струй, аэродинамики закрученных потоков, установлены наиболее существенные конструктивные параметры камеры сгорания, определяющие степень неравномерности распределения температуры и концентрации. Такими параметрами являются:

- отношение площадей жаровой трубы в миделевом сечении и суммарной эф-

F

фективной площади ее отверстий ж—;

Ь^ож

- интенсивность крутки воздушного потока на выходе из завихрителя, как функция его геометрической характеристики и представляющая собой отношение тангенциальной и осевой составляющих скорости воздуха в центре

кольцевой струи - fV= — = /(A), где А = ^^ sin у; Лд-радиус, К Ра

проходящий через центры тяжести межлопаточных каналов; (р - угол наклона лопаток к оси на выходе из завихрителя; F - площадь на выходе из межлопаточных каналов; R, - наружный радиус завихрителя;

- относительная пропускная способность завихрителя фронтового устройства - fiF}, представляющая собой отношение эффективной площади завихрителя фронтового устройства к суммарной эффективной площади всех отвер-

стий жаровой трубы /лУ^ = ——-—;

- количество форсунок, приходящееся на площадь поперечного сечения жаровой трубы —— .

Рж

р

Параметр ж— характеризует аэродинамику процесса смешения хо-

Х^ож

лодных струй с горячим потоком и определяет снижение местных максимальных температур газа. Он является также основным параметром, определяющим потери полного давления и поле температур в камере сгорания. Существует оптимальное значение этого параметра, при котором неравномерность поля температур минимальна.

Параметр^ характеризует интенсивность процессов крупномасштабного турбулентного смешения, определяющих уровень местной температуры в потоке газа.

Параметр влияет как на локальные максимальные температуры, так и на среднюю температуру в зоне горения. Физически он характеризует смешение топлива с воздухом и приближение смеси к гомогенной в отдельной горелке. Одновременно, при увеличении снижается средняя температура, т.к. коэффициент избытка воздуха в зоне горения изменяется от аж = 1,5 до значения коэффициента избытка воздуха на выходе из камеры сгорания (при /Л7-, = 1).

Параметр характеризует равномерность распределения

Рж

концентрации топлива по всему сечению жаровой трубы. При бесконечно большом количестве форсунок топливовоздушная смесь становится гомогенной.

В пятой главе приведено описание принципов моделирования, экспериментальной установки, объектов испытаний, и методики измерений концентрации вредных выбросов в продуктах сгорания.

Показано, что описанные принципы моделирования обеспечивают идентичность протекания процессов в натуральной камере сгорания и модели, что

позволяет проводить обоснованное прогнозирование вредных выбросов двигателем по результатам испытаний модели камеры сгорания.

В шестой главе описана методология обобщения и обработки экспериментальных данных способами регрессионного анализа на примере разработки формулы для расчета индексов эмиссии оксидов азота.

Достоверность расчета по формуле показана на рис.2.

В седьмой главе произведена оптимизация камеры сгорания на основе полученных расчетных соотношений для индексов эмиссии N0 и СО с целью обеспечения минимального выхода оксидов азота и монооксидов углерода. Оптимизация выполнена методом поиска условного экстремума функций многих переменных.

Описаны исследования двухфазного сжигания топлив, позволяющие обеспечить дальнейшее снижение выбросов ЫОх без увеличения выбросов

Способ двухфазного сжигания топлив отличается тем, что через специальную комбинированную форсунку в камеру сгорания подается одновременно керосин и природный газ при оптимальном соотношении их расходов.

Эффект снижения выброса ИОх можно объяснить механизмом протекания реакций восстановления N0 в присутствии водорода, который в избытке образуется при термическом разложении метана в факеле горения керосина.

. В восьмой главе формулируется понятие оптимальной «экологически чистой» камеры сгорания, имеющей максимальную полноту сгорания и оптимальную обобщенную экологическую характеристику. Оптимизация выполняется на основе математической модели, созданной на базе теоретических и экспериментальных исследований влияния режимных и конструктивных параметров на образование N0%, СО, НС и дыма. Математическая модель представлена уравнениями 5-9:

СО.

Е1со=В'{Рк У'' (Тк У' 7Г- ехР|" )"' ехР

Ь+^+агЬъУ]

И±

+ с.

N.

*1 ^ \ ' и-

[ + И')2] ,

(6)

V Рж ) V Рж

1 + г, *—

(7)

БЫ =МР1

ехр{со6^3)х

1 + а>4 —+а),

1 -7 = (Е1НС + 0,232£7СО) 10'3 ,

(8)

(9)

где Гзг-объем части жаровой трубы до отверстий смесителя (17зг = Ь'ж/зг), ^-площадь миделевого сечения жаровой трубы, /,г-расстояние от торцев форсунок до отверстий смесителя.

Если смесительные отверстия отсутствуют (весь воздух в жаровую трубу подводится через фронтовое устройство) следует принимать 1гт =ЛЖ, где Лж - высота жаровой трубы в миделевом сечении; Уж - объем жаровой трубы; А, Ь|... , С|... , (1|... , п, ш, /, £■,... , <»,...- эмпирические коэффициенты; В' = ВВ1; С' = СС,; М'=ММ,; В,С,М = соп*1.

Коэффициенты В,, С,, Л/, учитывают особенности конструкции фронтовых устройств камеры сгорания. На основании экспериментальных исследований значения коэффициентов определяются по следующей формуле:

В„ С, , Л/, =

л)

1А

(1 + *з ехр/.Д

где - отношение диаметров «аэрационного» насадка и завихрителя фронтового устройства; Ьк = ——--относительная длина камеры закручивания топливной форсунки; е,,е2,е3 -функции, зависящие от вида топлива и составляющих вредных выбросов (для газообразного топлива е, = 0). 1} - коэффициент полноты сгорания топлива в камере сгорания.

Формулы для расчета индексов эмиссии оксидов азота, монооксидов углерода, несгоревших углеводородов получены для керосина (ГОСТ 10227-86) и дизельного топлива (ГОСТ 305-82) и газообразного топлива.

Формула для расчета числа дымности получена для керосина и дизельного топлива.

Формулы апробированы для следующих диапазонов изменения режимных и конструктивных параметров:

Рк =(0,2 + 2,9)МЛа-у Тк = (300 + 820)К ; Тг =(б00 + 1600)АГ;

=(2,5 + 12,45); ^-10"2 =(0,3+12); Г = (0+3); ^ = (0 + 1,0) Ъ^ож ■ Рж

= (4,6 + 11 )м1аисекунд ^- = (9 + 35 )милисекунд.

Vк

Математическая модель образования и расчета загрязняющих веществ справедлива и для камер сгорания с предварительным смешением и с богато-бедным горением.

Девятая глава посвящена разработке критериев запуска камер сгорания.

Как показывает практика, разработка мероприятий по снижению эмиссии оксидов азота вступает в противоречие с требованием надежного запуска. Поэтому, актуальной задачей является определение критерия, характеризующего возможность запуска двигателя в заданных высотно-климатических услови-

1 + е,

ях.

На основе тепловой теории воспламенения получено следующее неравенство:

9.иш > Чнагг, (Ю)

где Чхти ~ количество тепла, выделяющегося в единицу времени в процессе химической реакции в единице объема начального очага горения; Чнлгр ~ количество тепла, идущее на нагрев единицы объема топливовоздушной смеси в начальном очаге горения и уносимое продуктами реакции в единицу времени.

Анализа неравенства (10) позволяет выделить основные параметры, определяющие воспламенение топливовоздушной смеси в условиях непосредственного розжига:

ж Ъ^ож

г Си1 ,п где £св= —--энергия разряда, сосредоточенная в конденсаторе; (С- емкость конденсатора; {/ - напряжение); г/д( - медианный диаметр капель распыленного топлива.

Для решения неравенства (10) в виде зависимостей от указанных параметров использованы методы множественной корреляции, с заменой переменных в линейных уравнениях регрессии их логарифмами.

Неравенство (10) после преобразований приобретает вид, удобный для практического применения при решении задач с использованием ЭВМ:

Ек (К*.

св О,

Г ^ 1

ехр / с

ехр((к/„ ) ехр(Л/^,)

0,1] вХР^288 У

где £,/,". а, Ь,с,А- эмпирические коэффициенты. На основании полученных зависимостей показана связь эмиссионных и пусковых характеристик оптимизированной камеры сгорания для двигателя ТВа-3000.

Уменьшение эмиссии оксидов азота за счет обеднения смеси (увеличение ) приводит к ухудшению запуска. Для авиационных ГТД, где требуется обеспечение запуска на высоте не менее 4 км (аэродромный запуск) величина не должна превышать 0,4.

Основные результаты работы.

1. Выполнено теоретическое и экспериментальное исследование закономерностей процессов образования загрязняющих веществ на основе решения дифференциального уравнения сохранения вещества реагирующей гомогенной смеси для камеры сгорания с неравномерным распределением температуры и концентрации реагентов в движущемся потоке газа. Граничные условия определены на основе обобщения систематических экспериментальных исследований моделей и полноразмерных камер сгорания и их элементов в условиях автономных испытаний, испытаний двигателей на стендах, на летательных аппаратах и на автономных газотурбинных электростанциях.

2. Теоретически установлены и обоснованы безразмерные геометрические комплексы подобия, определяющие процессы образования загрязняющих веществ в камере сгорания.

3. Определено количественное влияние на содержание вредных веществ в продуктах сгорания таких конструктивных параметров камеры сгорания как число форсунок, относительная пропускная способность, интенсивность крутки потока воздуха на выходе из завихрителя фронтового устройства, относительная площадь отверстий жаровой трубы, а также параметров, учитывающих особенности конструкции фронтовых устройств и форсунок.

4. На основе теории турбулентных струй, экспериментальных данных и статистического анализа различных конструкций камер сгорания определена оптимальная величина относительной длины зоны горения жаровой трубы.

5. Разработана математическая модель процессов образования загрязняющих веществ в камере сгорания газотурбинного двигателя. Математическая модель включает аналитические зависимости индексов эмиссии оксидов азота, монооксидов углерода, несгоревших углеводородов и числа дымности от режимных и конструктивных параметров камеры сгорания с учетом полноты сгорания топлива и критериального условия запуска.

6. Впервые разработан критерий запуска камеры сгорания в различных высотно-климатических условиях, позволяющий на стадии проектирования камеры сгорания решать задачу обеспечения запуска двигателя в заданных условиях. Показана связь пусковых и экологических характеристик.

7. Исследован способ двухфазного сжигания топлив. Определено оптимальное соотношение расходов жидкого и газообразного топлива, обеспечивающее, при сжигании в разработанном устройстве, снижение выброса NOх без увеличения выбросов СО и НС.

8. На основе разработанной математической модели процессов образования загрязняющих веществ произведена оптимизация камеры сгорания для перспективного, высокоэкономичного, экологически чистого двигателя ТВа - 3000 (я- = 16, 7"* = 1540К) двойного применения.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Теория и расчет образования вредных выбросов в камерах сгорания ГТД /А.А.Саркисов, О.А.Рудаков, Н.ДСаливон, Ю.В.Сигалов, В.А.Мигрофанов //Промышленная теплотехника, №6. 1999г.

2. Саркисов A.A., Рудаков O.A., Саливон Н.Д, Сигалов Ю.В., Митрофанов В.А. Организация процессов сжигания топлив с минимальным выбросом NOx и СО. Тезисы докладов XLV сессии РАН. Санкт- Петербург 30 - 1 июля 1998г.

3. Зависимость эмиссии NOx от конструктивных и режимных параметров камеры сгорания газотурбинного двигателя /А.А.Саркисов, О.А.Рудаков, Н.Д Саливон, Ю.В.Сигалов, В.А.Митрофанов // Теплоэнергетика, №12, 1999г.

4. Обобщенная эмиссионная характеристика ГТД как функция конструктивных и режимных параметров камеры сгорания /А.А.Саркисов, О.А.Рудаков, Н.Д.Саливон, Ю.В.Сигалов, В.А.Митрофанов // Теплоэнергетика, №3, 2000г.

5. Математическая модель процессов образования и расчета загрязняющих веществ и оптимизация камер сгорания ГТД/А.А.Саркисов, О.А.Рудаков, Н.Д.Саливон, Ю.В.Сигалов, В.А.Митрофанов // Теплоэнергетика, №5, 2000г.

6. Митрофанов В.А., Федоров А.М., Рудаков O.A., Сигалов Ю.В. Камера сгорания ГТД с низким уровнем эмиссии. Тезисы докладов XLIII сессии РАН. 25-26 июня Санкг- Петербург 1996года.

7. Разработка критериев запуска камер сгорания ГТД. Саркисов A.A., Рудаков O.A., Саливон Н.Д, Сигалов Ю.В., Митрофанов В.А. В сб. «Вестник СГАУ» №2 (сборник научных трудов Самарского государственного аэрокосмического университета), 1999г.

8. «Камера сгорания авиационного или энергетического газотурбинного двигателя». Патент № 2094705. Сигалов Ю.В., Рудаков O.A., Ефимов Е.В., Гурский С.Э., Митрофанов В.А., Федоров A.M.

9. «Способ работы газотурбинного двигателя и огневой блок для сжигания смеси топлив». Патент №2145669. Саркисов A.A., М|ггрофанов В.А., Рудаков O.A., Саливон Н.Д., Сигалов Ю.В.

Рис.1. Схемы фронтовых устройств. 1 - форсунка или форсунка - завихритель (в); 2 - завихритель; 3 - жаровая труба; 4 - подвод воздуха; 5 - подвод топлива, а) «аэрационное» фронтовое устройство; б) завихрительное фронтовое устройство; в) «микрофакельное» фронтовое устройство; г) фронтовое устройство с предварительным смешением.

EINo, (расч.)

40

эо 20 10 0

О 10 20 30 40

EIко, (эксп.)

Точками на графике обозначены:0- ГТД-350;О -ТВ2-117; Д- ТВЗ-117; □ - РД-33; ® - РД-ЗЗМ; 0 -ТВ7-117; +-ТВ7-117 (с экспериментальной камерой сгорания); X - Тва-3000; ф -ГТД- 1250; • - Р29-300, +-РД (экспериментальная камера сгорания),О - модели камер сгорания.

Двигатели, не участвующие в обобщении: С^ - ГГН-25 (газовое топливо);

>-ГТУ «Сименс», модель V 94.2 (газовое топливо);О -НК-86;Т - GF6-50« -модель двухзонной камеры сгорания с «богато-бедным» горением.

▼

г* р-

Рис.2. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных по эмиссии оксидов азота.

Введение.

Глава I.

Обзор литературы и постановка задачи.

Глава II.

Зависимость концентрации загрязняющих веществ от режимных и конструктивных параметров камеры сгорания.

Глава III.

Функции влияния режимных параметров на содержание вредных выбросов в продуктах сгорания. Формулы приведения.

III. I.Co держание NOx в продуктах сгорания.

III. 2. Содержание оксидов углерода и несгоревших углеводородов в продуктах сгорания.

III.3. Содержание сажистых частиц в продуктах сгорания (дым).

Глава IV.

Выбор и обоснование конструктивных параметров, влияющих на уровень выбросов загрязняющих веществ.

Глава V.

Описание экспериментальной установки и объектов испытаний.

V. 1. Принципы моделирования камер сгорания.

V.2. Описание экспериментальной установки.

V.3. Методика измерения уровня вредных выбросов, применяемая при испытаниях моделей камер сгорания.

V.4. Прогнозирование уровня вредных выбросов на двигателе по результатам испытаний моделей камер сгорания.

V.5. Описание двигателей, прошедших испытания на экологическую чистоту. Методика измерения уровней вредных выбросов, применявшаяся при испытании двигателей.

Глава VI.

Зависимость эмиссии NOx от режимных и конструктивных параметров камеры сгорания газотурбинного двигателя.

Глава VII.

Обобщенная эмиссионная характеристика как функция режимных и конструктивных параметров.

VII. 1. Зависимость эмиссии СО от режимных и конструктивных параметров камеры сгорания.

VII.2. Выбор оптимальных конструктивных параметров.

VII. 3. Выбор оптимального времени пребывания в зоне горения.

VTI.4. Оптимальная обобщенная эмиссионная характеристика.

VII.5. Новый способ и устройство для двухфазного сжигания топлив.,

Глава Vin.

Математическая модель процессов образования и расчета загрязняющих веществ и оптимизация камер сгорания ГТД.

Глава IX.

Разработка критериев запуска камер сгорания ГТД.

Основные результаты работы.

Предотвращение загрязнения окружающей среды токсичными компонентами, образующимися при сжигании углеводородных топ-лив в камерах сгорания ГТД и ГТУ, является актуальной задачей.

К загрязняющим атмосферу веществам, которые содержатся в выхлопных газах газотурбинных установок, относятся оксиды азота, углерода, серы, несгоревшие углеводороды, а также частицы углерода в виде дыма.

В последнее время совершенство конструкции камеры сгорания ГТД и ГТУ принято оценивать, главным образом, по степени ее экологической чистоты. При этом основное внимание уделяется эмиссии оксидов азота. Однако, как показывают исследования, мероприятия по снижению выбросов оксидов азота приводят к увеличению выбросов оксидов углерода и несгоревших углеводородов (в составе которых содержится наиболее токсичный компонент - бен-зо- а -пирен), также загрязняющих окружающую среду. С другой стороны, содержание в продуктах сгорания оксидов углерода и несгоревших углеводородов свидетельствует о незавершенности процесса горения, и, следовательно, о потерях тепла, связанных с недожогом топлива, что снижает экономичность двигателя. Такой подход связан с недостаточной изученностью рабочих процессов в ка5 мере сгорания и способов управления этими процессами. В ряде случаев доводка камер сгорания осуществляется дорогостоящим методом проб и ошибок с испытанием большого количества вариантов.

Необходимо комплексное решение задачи совершенствования рабочего процесса в камере с учетом коэффициента полноты сгорания топлива, пусковых и экологических характеристик.

Прогнозирование совершенствования и развития камер сгорания может быть осуществлено, если будут определены закономерности образования вредных выбросов с учетом режимов работы и влияния основных конструктивных параметров, формирующих рабочий процесс в камере сгорания.

Автор систематически и в течение длительного времени занимается этой проблемой. Выполнен большой объем исследований фронтовых устройств, охватывающих весь спектр типовых и перспективных конструкций (завихрительные, аэрационные, микрофакельные, с предварительным смешением) как на газе, так и на жидком топливе, с высоко - и низконапорной системой подачи топлива и с подачей воды.

Исследования проводились на моделях и полноразмерных камерах сгорания в условиях автономных испытаний, испытаний двигателя на стендах и на летательных аппаратах. Разработано и иссле6 довано более 30-ти вариантов и проведено более 300 экспериментов.

В настоящей работе на базе основных положений теории горения (кинетики), тепломассообмена, газовой динамики и термодинамики, обобщения большого объема экспериментальных исследований с применением методов регрессионного анализа определены закономерности образования вредных выбросов в камере сгорания и получены количественные зависимости влияния режимных и основных конструктивных параметров на эмиссию оксидов азота, оксидов углерода, несгоревших углеводородов (для жидкого и газообразного топлива) и дыма (для жидкого топлива), а также получено критериальное условие запуска двигателя в различных высотно-климатических условиях. Показана связь пусковых и экологических характеристик камеры сгорания.

Эмиссия оксидов серы в данной работе не рассматривается. Оксиды серы присутствуют, если топливо загрязнено сернистыми соединениями. Поскольку авиационные керосины и топлива для газотурбинных установок подвергаются очистке, то содержание серы в них мало.

На основании полученных зависимостей, связывающих режимные и конструктивные параметры с уровнями вредных выбросов, выполнена оптимизация камеры сгорания для авиационных ГТД 7 и стационарных ГТУ, а также сформулировано понятие оптимальной «экологически чистой» камеры сгорания, имеющей максимальную полноту сгорания и оптимальную обобщенную экологическую характеристику. 8

Основные результаты работы.

1. Выполнено теоретическое и экспериментальное исследование закономерностей процессов образования загрязняющих веществ на основе решения дифференциального уравнения сохранения вещества реагирующей гомогенной смеси для камеры сгорания с неравномерным распределением температуры и концентрации реагентов в движущемся потоке газа. Граничные условия определены на основе обобщения систематических экспериментальных исследований моделей и полноразмерных камер сгорания и их элементов в условиях автономных испытаний, испытаний двигателей на стендах, на летательных аппаратах и на автономных газотурбинных электростанциях.

2. Теоретически установлены и обоснованы безразмерные геометрические комплексы камеры сгорания, определяющие процессы образования загрязняющих веществ.

3. Определено количественное влияние на содержание вредных веществ в продуктах сгорания таких элементов конструкции камеры сгорания как число форсунок, относительная пропускная способность, интенсивность крутки завих-рителя фронтового устройства, конструктивная схема отдельной горелки, относительная площадь отверстий жаровой трубы.

4. На основе теории турбулентных струй, экспериментальных данных и статистического анализа различных конструкций камер сгорания определена оптимальная величина относительной длины зоны горения жаровой трубы.

5. Разработана математическая модель процессов образования

178 загрязняющих веществ в камере сгорания газотурбинного двигателя. Математическая модель включает аналитические зависимости индексов эмиссии оксидов азота, монооксидов углерода, несгоревших углеводородов и числа дым-ности от режимных и конструктивных параметров камеры сгорания с учетом полноты сгорания топлива и критериального условия запуска.

6. Впервые разработан критерий запуска камеры сгорания в различных высотно-климатических условиях. Показана связь пусковых и экологических характеристик.

7. Исследован способ двухфазного сжигания топлив. Определено оптимальное соотношение жидкого и газообразного топлива, обеспечивающее, при сжигании в разработанном устройстве, снижение выброса N0 без увеличения выбросов СО и НС.

8. На базе разработанной математической модели процессов образования загрязняющих веществ произведена оптимизация камеры сгорания для перспективного, высокоэкономичного, экологически чистого двигателя ТВа - 3000 (ж =16,Г* = 1540^С) двойного применения.

179

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1969. 824с.

2. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: Наука. - 1986. -716с.

3. Абрамович Г.Н. Теория центробежной форсунки. М., ЦАГИ, 1944. 114с.

4. Абрамович Г.Н. Турбулентные свободные струи жидкостей и газов. М. - Л.: Госэнергоиздат. - 1948. - 288с.

5. Авиационные ГТД в наземных установках. С.П.Изотов, В.В.Шашкин, В.М.Капралов и др. Под общ. ред. В.В.Шашкина. Л., Машиностроение. Ленинград, отделение, 1984, 288с. (Экономия топлива и электроэнергии.).

6. Адамов В.А. Сжигание мазута в топках котлов. Л.: Недра, 1989. - 304с.

7. Акатнов Н.И., Лавров A.B. О влиянии пульсаций температуры на образование NOx в высокотемпературной среде // Тр. ЛПИ. Сер. Механика и машиностроение. Л. - 1976. - №352. с.46 - 51.

8. Ахмедов Р.Б. Дутьевые горелочные устройства. М., Недра, 1977. 272с.

9. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в хи180мии и химической технологии. М.: Высш. школа, 1978. 319с.

10. Аэродинамика закрученной струи. Под ред. Р.Б.Ахмедова. М., Энергия. 1977г. 240с.

11. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. Москва. Наука. 1980г.

12. Влияние ввода влаги в топку БКЗ 320 - 140 ГМ на выбросы окислов азота/ А.Д.Горбаненко, С.П.Титов, В.П.Лукашявичус и др. - Электрические станции, 1984, №5 с.59 - 60.

13. Влияние впрыска воды на образование окислов азота за камерой сгорания с последовательным вводом воздуха в зону горения/ Тумановский А.Г., Тульский В.Ф.// Теплоэнергетика. 1982. №6 с.34 36.

14. Внуков А.К., Алыпевский В.Н. Влияние двухступенчатого сжигания и рециркуляции газов на генерацию оксидов азота и серного ангидрида. Электрические станции, 1980, №7, с. 15 - 18.

15. Выбросы оксидов азота при совместном сжигании угля с газом181или мазутом/ Котлер В.Р. // Теплоэнергетика. 1996. №5 - с.47 -57.

16. Гаврилов А.Ф., Горбаненко А.Д., Туркестанова Е.А. Влияние влаги, вводимой в горячий воздух, на содержание окислов азота в продуктах сгорания газа и мазута. Теплоэнергетика, 1983, №9, с.13 - 15.

17. Горбатко A.A., Щербаков В.И., Худяков Е.И. и др. Методика нормирования эмиссии вредных веществ турбореактивными двигателями дозвуковых самолетов гражданской авиации в зоне аэропорта // Труды ЦИАМ, 1982.

18. Горбунов Г.М. Выбор параметров и расчет основных камер ГТД. Учебное пособие. М., изд. МАИ им. Орджоникидзе, 1972, 229с.

19. Горелочные устройства с пониженным выходом NOx // Механика и энергетика. Выпуск 5. Москва. 1991.

20. ГОСТ 17.22.04.86. Двигатели газотурбинные самолетов гражданской авиации. Нормы и методы определения выбросов загрязняющих веществ.

21. Груздев В.Н. Концентрация токсичных компонентов в продуктах сгорания керосино-воздушных смесей // Изв. ВУЗ. Сер. Авиационная техника. 1978. - №1. - с.49 - 52.

22. Длин A.M. Факторный анализ в производстве. М., «Статистика», 1975.182

23. Дорошенко В.Е. О процессе горения в камере ГТД // Тр. ЦИАМ. 1959. №354.

24. Дрегалин А.Ф., Черенков A.C. Общие методы теории высокотемпературных процессов в тепловых двигателях. М. «Янус - К», 1997 - 328с.

25. Зависимость эмиссии NOx от конструктивных и режимных параметров камеры сгорания газотурбинного двигателя /А.А.Саркисов, О.А.Рудаков, Н.Д.Саливон, Ю.В.Сигалов, В.А.Митрофанов // Теплоэнергетика, 1999, №12.

26. Зельдович Я.Б., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. М.: Изд-во АН СССР, 1947г.

27. Зуев B.C., Скубачевский JI.C. Камеры сгорания воздушно-реактивных двигателей. М., изд. МАИ им. Орджоникидзе, 1958.

28. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975. 559с.

29. Испытание кольцевой камеры сгорания авиационного двигателя НК-8 на природном газе/ Тумановский А.Г. // Теплоэнергетика.1831976,- №8. с.60 - 64.

30. Камеры сгорания авиационных газотурбинных двигателей./ Под редакцией Б.П.Лебедева, Г.Н.Абрамовича и Ю.Ф.Дитякина // Министерство авиационной промышленности СССР, Институт им. П.И.Баранова.

31. Канило П.М. Токсичность ГТД и перспективы применения водорода. Киев: Научная мысль, 1982.

32. Канило П.М., Подгорный А.Н., Христич В.А. Энергетические и экологические характеристики ГТД при использовании углеводородных топлив и водорода. Киев: Наукова думка, 1987 224с.

33. Кеннеди, Скачче. Моделирование камер сгорания для расчета концентрации выбросов. // Теплопередача. 1974. - №3. - с.1 -10.

34. Кнорре Г.Ф. Топочные процессы. Государственное энергетическое издательство. Москва. 1959. Ленинград.

35. Кныш Ю.А., Яковлев В.А., Абрашкин В.Ю. и др. Оценка уровня выбросов окислов азота камерами сгорания ГТУ и возможные пути его снижения. // Газотурбинные и комбинированные установки. Всесоюзная межвузовская конференция. Тезисы докладов. М.:МГТУ, 1991.

36. Котлер В.Р. Оксиды азота в дымовых газах котлов. М. Энерго-атомиздат. 1987. - 144с.

37. Кропп Л.И. Пути сокращения вредных выбросов ТЭС // Теплоэнергетика. 1978. - №11. - с.2 - 7.

38. Крутлов М.Г., Меднов A.A. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания. Учебное пособие. М.: Машиностроение, 1988. - 360с.

39. Кузнецов В.Р. Аналитические методы определения концентрации окиси азота в камерах сгорания газотурбинных двигателей. Новое в зарубежном авиадвигателестроении. №2. 1973.

40. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Учебное пособие. TVI. Гидродинамика. -М.: Наука. 1988. 736с.

41. Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД. М.: Мир, 1986, 566с.

42. Лукачев В.П., Белоусов А.Н., Ланский A.M. Влияние конструктивных параметров вихревых газовых горелок на характеристики кольцевой авиационной камеры сгорания. // Горение в потоке. Казань. КАИ. 1982г.

43. Малотоксичные камеры сгорания для энергетических ГТУ/ Ту185мановений А.Г., Гутник М.Н., Соколов К.Ю. // Теплоэнергетика. 1997. №3.с.48-52.

44. Математическая модель процессов образования и расчета загрязняющих веществ и оптимизация камер сгорания ГТД/А.А.Саркисов, О,А.Рудаков, Н.Д.Саливон, Ю.В.Сигалов, В.А.Митрофанов // Теплоэнергетика,

45. Методика обработки результатов измерений выбросов вредных веществ газотурбинными двигателями./ Постников A.M. // Теплоэнергетика. 1992. №9. с.64 66.

46. Митрофанов В.А., Федоров A.M., Рудаков О.А Сигалов Ю.В. Камера сгорания ГТД с низким уровнем эмиссии. Тезисы докладов XLIII Научно-технической сессии по проблемам газовых турбин. 25-26 июня Санкт- Петербург 1996года.

47. Михайлов А.И., Горбунов Г.М., Борисов В.В., Квасников Л.А., Марков Н.И. Рабочий процесс и расчет камер сгорания газотурбинных двигателей./ Тр. МАИ им. Орджоникидзе, 1959. Вып. 106., 285с.

48. Некоторые вопросы математического описания и оптимизации многофакторных процессов. Г.К.Круг и др. Труды МЭИ, 1963, вып.51.

49. Некоторые особенности образования окислов азота в высокофорсированных камерах сгорания с последовательным вводом186воздуха в зону горения/ Тумановский А.Г. // Теплоэнергетика -1977.-№12. с.70 72.

50. Новое в зарубежном авиадвигателестроении. №1. 1978г.

51. Новые газотурбинные установки фирмы Семенз /КВУ./ Новости зарубежной науки и техники. Серия «Двигатели для авиации и космонавтики» №5 6. 1992г. с.15 - 20.

52. Новый газотурбинный двигатель мощностью 110 МВт для стационарных энергетических установок/ Романов В.И., Рудометов C.B., Жирицкий О.Г., Романов В.В. // Теплоэнергетика. 1992. №9. с.27 31.

53. Обобщенная эмиссионная характеристика ГТД как функция конструктивных и режимных параметров камеры сгорания /А.А.Саркисов, О.А.Рудаков, Н.Д.Саливон, Ю.В.Сигалов, В.А.Митрофанов // Теплоэнергетика, 2000, №3.

54. Образование и разложение загрязняющих веществ в пламени: Пер. с англ. // Ред. Н.А.Чигир. М.: Машиностроение, 1981. 407с.

55. Основы практической теории горения: Учебное пособие для вузов/ В.В.Померанцев, К.М.Арефьев, Д.Б.Ахмедов и др. JL: Энергия, 1973. -264с.

56. Отчет о научно-исследовательской работе «Исследование экологических характеристик двигателей ТВ2-117, ТВЗ-117 и ГТД-350». Центр социальной экспертизы республиканского инновационного фонда СМ РСФСР. 1991.

57. Отчет экспертизы по выбросам изделиями 88, 21, 55Б(77) веществ, загрязняющих окружающую среду. ЭД85.90. ТМКБ «Союз». 1990.

58. Павлов В.А., Штейнер И.Н. Условия оптимизации процессов сжигания жидкого топлива и газа в энергетических и промышленных установках.: Л. Энергоатомиздат. 1984. 120с.

59. Перемешивание поперечной натекающей на стенку струи с основным потоком./ Новости зарубежной науки и техники. Серия «Двигатели для авиации и космонавтики» №5 6. 1992г. с.32 -36.188

60. Перспективные проекты газовых турбин в Японии./ Новости зарубежной науки и техники. Серия «Двигатели для авиации и космонавтики» №5 6. 1992г. с.32 - 36.

61. Применение концепции двухзонной камеры сгорания с низким уровнем эмиссии NOx./ Новости зарубежной науки и техники. Серия «Двигатели для авиации и космонавтики» №3. 1992г. с.34 -39.

62. Пчелкин Ю.М. Камеры сгорания газотурбинных двигателей. Учебное пособие.- 3-е изд. перераб. и доп. М., Машиностроение, 1984, 280с.

63. Разработка критериев запуска камер сгорания ГТД. Саркисов

64. A.A., Рудаков O.A., Саливон Н.Д., Сигалов Ю.В., Митрофанов

65. B.А. В сб. «Вестник СГАУ» №2,1999г.

66. Разработка методов снижения эмиссии загрязняющих веществ стационарными газотурбинными установками на природном газе. Научно-технический отчет 95-001 ЦИАМ. «Эколэн». 1995г.

67. Распыливание жидкостей / Ю.Ф.Дитякин, Л.А.Клячко, Б.В.Новиков, В.И.Ягодкин. М., Машиностроение, 1977. 208с.

68. Рудаков O.A. Методика расчета оптимальных параметров камеры сгорания высокотемпературного ГТД. Научно-технический сборник. Серия XX, выпуск 80, 1978, 8 11с.189

69. Рудаков O.A., Пыховский J1.JI. Расчетная оптимизация камеры сгорания по удельному расходу топлива ГТД. Автоматизация проектирования авиационных двигателей. Тезисы докладов IV отраслевой конференции. Труды ЦИАМ №1095, 1984, с.81 82.

70. Руководящий технический материал авиационной техники. Р.Т.М. 1626-80. Камеры сгорания газотурбинных двигателей. Метод поверочного гидравлического расчета на ЭВМ. 1980, 39с.

71. Салливан Е. Простое уравнение для расчета выбросов NOx из камеры сгорания газотурбинного двигателя, учитывающее загрязнение воздуха./ Труды американского общества инженеров-механиков. Сер. Энергетические машины и установки. 1978. №2. с.1 -8.

72. Саркисов A.A., Рудаков O.A., Саливон Н.Д., Сигалов Ю.В., Митрофанов В.А. Организация процессов сжигания топлив с минимальным выбросом NOx и СО. Тезисы докладов XLV Научно-технической сессии по проблемам газовых турбин. Санкт- Петербург 30-1 июля 1998г.

73. Сжигание жидкого топлива в кольцевой камере сгорания конструкции НЗЛ/ А.Г.Тумановский, А.В.Сударев, В.В.Маев и др. // Теплоэнергетика. 1986. №3 с.37 42.

74. Снижение выбросов оксида углерода и углеводородов на пусковых и переменных режимах энергетических ГТУ при190сжигании жидких и газообразных топлив./ А.Г.Тумановский, М.Н.Гутник, К.Ю.Соколов. // Электрические станции. 1991. №11. с.2-6.

75. Совершенствование ГТУ для электростанций. / Г.Г.Ольховский, А.Г.Тумановский, А.И.Механиков и др. // Теплоэнергетика. 1991. №6. с.66 73.

76. Современное состояние развития газотурбинных установок в Европе./ Новости зарубежной науки и техники. Серия «Двигатели для авиации и космонавтики» №5 6. 1992г. с.37 -40.

77. Создание перспективных газовых турбин в США./ Новости зарубежной науки и техники. Серия «Двигатели для авиации и космонавтики» №5 6. 1992г. с.7 - 11.

78. Соколов К.Ю. Совершенствование камер сгорания ГТУ на основе математического моделирования рабочего процесса. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва: ВТИ, 1989. - 23с.

79. Спейшер В.А., Горбаненко А.Д. Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках. М., Энергоиздат, 1982. 239с.

80. Сторожук Я.П. Камеры сгорания стационарных газотурбинных и парогазовых установок. Л.: Машиностроение, 1978. - 231с.

81. Сторожук Я.П., Ожигов Г.Е. Обзор материалов по газомазутным горелочным устройствам зарубежных фирм. Л., Тр. ЦКТИ, 1975, вып. 128.

82. Сторожук Я.П., Павлов В.А. Процессы распыливания и смесеобразования при сжигании мазута в топках паровых котлов. В кн.: Опыт сжигания мазута и газа на электростанциях. М., Энергия, 1968, с.46-71.

83. Сударев A.B. Перспективы создания для стационарной энергетики экологических газотурбинных двигателей. // Изв. РАН. Энергетика 1992. №1.

84. Сударев A.B., Маев В.А. Камеры сгорания газотурбинных установок. Интенсификация горения. Л.: Недра, 1990. - 274с.

85. Талантов A.B. Горение в потоке. М.: Машиностроение, 1978. -160с.

86. Теория двухконтурных турбореактивных двигателей./ Под ред. д-ра техн. наук проф. С.М.Шляхтенко, д-ра техн. наук проф.

87. B.А.Сосунова. М., Машиностроение, 1979, 432с.

88. Теория и расчет воздушно-реактивных двигателей./ Под ред.

89. C.М.Шляхтенко. Учебное пособие. 2-е изд. перераб. и доп. - М., Машиностроение, 1987, 568с.192

90. Теория и расчет образования вредных выбросов в камерах сгорания ГТД/ А.А.Саркисов, О.А.Рудаков, Н.Д.Саливон, Ю.В.Сигалов, В.А.Митрофанов // Промышленная теплотехника, 1999г. №6.

91. Тишин А.П., Худяков В.А., Артамонов А.К. Исследование возможностей уменьшения концентрации окислов азота при сжигании топлив в теплоэнергоагрегатах./ Калининград, М.О. ЦНИИ маш. 1994. 60с.

92. Тумановский А.Г. Исследование камер сгорания ГТУ и разработка мероприятий по снижению концентраций окислов азота // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва: ВТИ, 1971.

93. Тумановский А.Г. Образование окислов азота в камерах сгорания ГТУ при сжигании природного газа // Теория и практика сжигания газа. Вып.5. - Л.: Недра, 1972. - с.330 - 340.

94. Тумановский А.Г. Предотвращение загрязнения атмосферы ГТУ // Энергетика и охрана окружающей среды. М.: Энергия, 1975. -с.223 -234.

95. Турбулентное смешение газовых струй. Под редакцией Г.Н.Абрамовича. Изд-во «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1974, 272с.

96. Устименко Б.П., Ткацкая О.С. Аэродинамика закрученной струи.193- В кн.: Проблемы теплоэнергетики и прикладной теплофизики. Алма-Ата, «Наука», 1970, вып.6, с.211 -216.

97. Физические основы рабочего процесса в камерах сгорания ВРД/ Б.В.Раушенбах, С.А.Белый, И.В.Беспалов и др. М.: Машиностроение, 1964. 525с.

98. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. Изд-во АН СССР, 1947.

99. Христич В.А., Тумановский А.Г. Газотурбинные двигатели и защита окружающей среды. Киев.: Техника, 1983. 144с.

100. Шаулов Ю.Х., Лернер М.О. Горение в жидкостных ракетных двигателях./ Государственное научно-техническое издательство ОБОРОНГИЗ, Москва. 1961.

101. Щуровский В.А., Синицын Ю.Н. Экологические характеристики газотурбинных агрегатов на переменных режимах. // Газовая промышленность. 1991. №11.

102. Экспериментальное исследование фронтового устройства камеры сгорания ГТЭ-115 с предварительным образованием гомогенной топливо-воздушной смеси./ А.Г.Тумановский, К.Ю.Соколов, М.Н.Гутник и др. // Теплоэнергетика. 1993. №7 с.42-48.

103. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М., 1977г., 944с.

104. Appleton J.P., Heywood J.B. The effects of Imperfect Fuel-air Mixing in a Burner on NO Formation from Nitrogen in the Air and Fuel, 14-th Symposium (international) on Combustion.

105. Bahr D.W., Control and Reduction of Aircraft Turbine Engine. Exhaust Emissions, in W.Cornelius and W.G.Agnew (eds.), Emissions from Continous Combustion Systems, pp. 345 372, Plenum, New York, 1972.195

106. Bowmann C.T. Kinetics off pollutant formation and distraction in combustion. Progress in Energy and Combustion Sc. 1975, vol.1., №1.

107. Brandon D.B. I.S.A. Journal, 1959, 6, №7.

108. Buchheim R. Influences on Exhaust Emissions from Automotive Gas Turbines, ASME paper 78 GT - 85,1978.

109. Gleason C.C., Rogers D.W., Bahr D.W. Experimental clean com-bustor program, phase 2. NACA. CR 13 - 1971, 1976.

110. Grobman J. Effect of Operating Variables on Pollutant Emissions from Aircraft Turbine Combustors, in W.Cornelius and W.G.Agnew (eds.), Emissions from Continous Combustion Systems, pp. 279 -303, Plenum, New York, 1972.

111. Heywood J.B. Gas Turbine Combustor Modelling for Calculating Nitric Oxide Emissions, AIAA. Paper №712. 1971.

112. Lavoie G.A., Heywood J.B., Keck J.C. Experimental and Theoretical Study of Nitric Oxide Formation in Internal Combustion Engines, Combust. Sci. Technol., vol.1, pp. 313 326, 1970.

113. Lipfert F.W. Correlation of Gas Turbine Emission data. ASME Publication. Paper 72 GT - 60,1972.

114. Morton H.L., Marshall R.L. Impact of emission regulations on gas turbine combustion design. Canad. Aeronaut. Space Journal, 1974. vol.20, №3.

115. Quan F., Marble F.E., Klilgel J.R. Nitric Oxide Formation in Tur196bulent Diffusion Flames, 14-th Symposium (international) on Combustion.

116. Roberts R., Fiorentino A.J., Diehl L.A. The pollution reduction technology programm for can-annular combustor engines. AIAA. Paper №76-761, 1976.

117. Roberts R., Peduzzi A. Low pollution combustor for GTOL engines. AIAA. Paper №76 761,1976.

118. Verkamp E.J., Verdouw A.J., Tomlinson J.G. Impact of emission regulations on Future Gas Turbine Engine Combustors, AIAA. Paper №73 1277, 1973.