Многоуровневое моделирование стабилизации пламени в камерах сгорания ГТУ
Диссертация
Работа состоит из введения, четырех глав и заключения. В первой главе проведен анализ работ других авторов, посвященных описанию стабилизации пламени в камерах сгорания ГТД. Выбраны основные критериальные зависимости, сформулированы цели и задачи исследования. Во второй главе представлен алгоритм и основные модели, используемые нри моделировании стабилизации пламени с помощью средств… Читать ещё >
Содержание
- Перечень условных обозначений, символов и индексов
- Краткая аннотация
- Научная новизна
- Практическая значимость
- Апробация работы
- Публикации
- 1. Современное состояние исследуемого вопроса
- Постановка задачи исследования
- 1. 1. Общие принципы стабилизации пламени в потоке
- 2. Моделирование и расчет рабочего процесса в камере сгорания ГТД. с применением методов вычислительной газовой динамики
- 3. Исследование газодинамической структуры. в трубчато-кольцевой камере сгорания
- 3. 1. Особенности рабочего процесса в камерах сгорания ГТД
- 3. 2. Исследование истечения закрученной кольцевой струи лопаточного завихрителя в полузакрытое пространство, ограниченное обечайкой жаровой трубы
- 3. 3. Исследование газодинамической структуры течения в первичной зоне камеры при подводе вторичного воздуха
- 3. 4. Исследование эжекции вторичного воздуха в первичную зону камеры сгорания ГТД с лопаточным завихрителем
- 3. 5. Выбор модели горения для описания стабилизации пламени. на микроуровне
- 3. 6. Влияние горения на структуру течения и массообмен в первичной зоне
- 4. Исследование стабилизации горения в камере сгорания ГТУ. на основе многоуровневого моделирования
- 4. 1. Расчет переходных режимов ГТНР-25И и их идентификация. по результатам измерений
- 4. 2. Исследование конструктивных особенностей модернизированной. камеры сгорания на расход воздуха по жаровым трубам
- 4. 3. Выявление причин погасания пламени в некоторых жаровых трубах. 118 при запуске ГТНР-25И
Список литературы
- Талантов А.В. Основы тории горения, Часть I, изд-во КАИ, 1975.
- С.М. Ильяшенко, А. В. Талантов Теория и расчет прямоточных кмер сгорания. М 1961
- Раушенбах В.Б., Белый С. А., Беспалов И. В., и др. Физические основы рабочего процессов камерах сгорания воздушно-реактивныхдвигателей. М. Машиностроение 1964
- А.И. Михайлов, Г. М. Горбунов, В. В. Борисов и др. Рабочий процесс и расчет камер сгорания газотурбинных двигателей. Оборонгиз, 1959
- Ю.М. Пчелкин Камеры сгорания газотурбинных двигателей. М. Машиностроение 1984
- Я.П. Сторожук Камеры сгорания стационарных газотурбинных и парогазовых установок. Ленинград, Машиностроение, 1978
- Б.Г. Мингазов Камеры сгорания газотурбинных двигателей. Конструкция, моделирование и расчет. Изд-во Казан. Гос. Техн у-т, 2004
- С.Н. Вахнеев, И. И. Онищик, И. Л. Христофоров «Влияние расхода воздуха через фронтовое устройство на эжекцию вторичного воздуха в первичную зону камеры сгорания ГТД» Процессы горения в потоке, Изд-во КАИб Казань 1984, с.10−15
- Саркисов А.А., Рудаков О. А., Саливон Н. Д. и др. «Расчет устойчивости горения ГТД» Вестник СГАУ, серия: Процессы горения, теплообмена и экология тепловых двигателей, выпуск 3, Самара 2000, с 262−266
- А.В. Талантов «Анализ условий стабилизации пламени основе модели гомогенного реактора» ИВУЗ Авиационная техника № 3,1978, с 92−99
- Ю.Г. Куценко «Пименение чиленных методов газовой динамки для асчета камеры сгорания газотурбинногодвигателя ПС-90А» ИВУЗ авиационная техника № 3, 2004, с 67−71
- Литвинов Ю.А., Боровик В. О. Характеристики и эксплуатационные свойства виационных турбореактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1979. — 288 с
- Ballal D.R., Lefebvre А.Н. General Model of Spark Ignition for Gaseous and Liquid Fuel/Air Mixtures // Proc. 18th Symposium (International) on Combustion. 1981.-P. 1737- 1746
- Peters J.E., Mellor A.M. Liqued Fuel Spray Ignition Predictions for JP-10 // Journal of Energy. 1983. — Vol. 7, № 1. — P. 95 — 96
- Peters J.E. Predicted TF41 Performance with the AGARD Reasearch Fuel // Journal of Aircraft. 1984. — Vol. 21, № 10. — P. 787 — 791
- Лебедев Б.П. О моделировании камер сгорания газотурбинных двигателей // Конференция по ГТД. М.: МВТУ им. Баумана, 1958. — С. 20 — 27
- Костюк В.Е., Кравченко И. Ф. Анализ современных подходов к прогнозированию пусковых и срывных характеристик камер сгорания ГТД.
- Макромоделирование. // Авиацинно-космическая техника и технология. -2004-№ 4-с 42−52
- Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем.:М. Высш. Шк. -1986, 304 с
- Харитонов В.Ф. Методы, используемые при проектировании камер сгорания ГТД //Изв. вузов. Авиц. техника. 2001. — № 3. — с. 23−25
- Костюк В.Е., Кравченко И. Ф. Анализ современных подходов к прогнозированию пусковых и срывных характеристик камер сгорания ГТД.1. Моделирование на микроуровне // Авиацинно-космическая техника и технология. 2004 — № 7 — с 25−375
- Кислов О.В., Немыкин В. А. Программа расчета течеЕшя и гореЕшя однородной топливовоздушной смеси в камере сгорания прямоточного типа. М.:ВВИА им. Проф. Н. Е. Жуковского, 1998 — с. 32
- Костюк В.Е. Программа расчета жидкой фазы газокапельного потока// Сборник алгоритмов и программ ХВВАИУ. Харьков: ХВВАИУ, 1988 -Вып. 4, с. 24−42
- Ягодкин В.И., Фурлетов В. И. Методы и результаты экспериментальных и расчетных исследований пневматических форсунок и смесеобразования во фронтовых устройствах камеры сгорания.: М, ЦИАМ 2002, 82с (Технический отчет № 1616)
- Anand M.S., Pridin С.Н. Combstion CFD- a Key Driver to Reducing Development Cost and Time //15th International Smpsium on Aerobreath Engines (XV IS ABE), Bangalore, India, September 2−7, 2001 (ISABE-2001−1087)
- Advanced combution code: Overall discription, prediction of a jet diffusion flame and combustor fowfiels / A.K. Topadi, C. Prkash, H. Hura, H.C. Mongia // ASME paper 98-GT-299,1998
- Liu, Nan-Suey. NNC a modeling and simulation tool for combution systems //ASME/IGTI Turbo Expo 2000 Panel
- Костюк B.E., Кудринский В. З. Математическая модель розжига камеры сгорания ГТД // Материалы 4-й науч.-тех. конф. училища Харьков: ХВВАИУ, 1998.-с. 132−137
- Методика расчетно-эксиериментального исследования розжига камеры сгорания ГТД / В. Е. Костюк, Ю. Н. Нечаев, С. В. Тарханов, В. З. Кудринский // Процессы и характеристики авиационных двигателей. М.: ВВИА им. Н. Е. Жуковского, 1989. — с. 213−225
- Костюк В.Е., Кудринский В. З. Численное исследование характеристик высотного запуска камеры сгорания ТРДД ПС-90А // Научно-методические материалы по теории авиационных двигателей. Харьков: ВВАИУ, 1989. -вып. 8. -с.3−20
- Rizk N.K., Mongia H.C. Three-Dmentional Combustor Performance Validation With Hgh-Density Fuels // J. Propolsuion and Power. 1990. — vol. 6, № 5 — p. 660−667
- Magnussen B.F., Hjertager B.H. On mathemetical models of turbulent combustion with special emphesis on soot and combustion. In 16th Simp (Int'l) on Combustion. The Combustion Institute, 1976
- Magnussen B.F. On the Structure of Turbulence and Generalized Eddy Dissipation Concept for Chemical Reactio in Turbulent Fow. Nineteeth AIAA Meeting, St. Louis, 1981
- Bray K.N., Peters N. Laminar Flamelets in Turbulent Flames // Turbulent Reactig Flow / P.A. Libby and F.A. Williams, editors, Academic press, 1994 -p. 63−114
- Zimont V. Gas Premixed Combustion at High Turbulence. Turbulent Flame Closure Model Combustion Model // Expermental Thermal and Fluid Science. -2000. -No21. -p.179−186
- Zimont V.L., Lipatnikov A.N. A Numirical Model of Premixed Turbulent Cobustion of Gases. // Chem. Phys. Report. 1995. -No 14(7). — p. 993−1025
- Pope S.B. PDF Methods for Turbulent Reactive Flows // Progress Energy Combustion Science. 1985. — No 11. — p. 119
- Вильяме Ф.А. Теория горения / пер. с англ. М.: Недра, 1971
- Бортников М.Т. Стабилизация процесса горения в камерах сгорания. Труды ЦИАМ № 613. М.: ЦИАМ, 1974. — 64 с.
- Мингазов Б.Г., Слободянский И. А. Исследование эжекции вторичного воздуха в первичную зону камеры сгорания ГТД // Изв. ВУЗов. Авиационная техника. 2006 № 1, — с.69−70
- Мингазов Б.Г., Осипов Б. М., Слободянский И. А., Явкин В. Б. Исследование устойчивости горения в камерах сгорания газоперекачивающего агрегата.
- Труды V Всерос.науч.-техн. конф. Процессы горения, теплообмена и экология тепловых двигателей, вып. 5, изд-во СГАУ, 2004, — с. 121−129
- Мингазов Б.Г., Слободянский И. А., Явкин В.Б. CFD Исследование структуры течения в первичной зоне камеры сгорания ГТУ. Конференция пользователей программного комплекса FLUENT, www.processflow.ru -2004. 8с.
- Мингазов Б.Г., Слободянский И. А., Явкин В. Б. Исследование пределов устойчивой работы камеры сгорания ГТД методами вычислительной газовой динамики. Конференция пользователей программного комплекса FLUENT, www.processflow.ru 2005. — 7с.
- Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД. М.: Мир, 1986. 566 с
- Постников A.M. Снижение оксидов азота в выхлопных газах ГТУ. -Самара: Издво Самар. на-уч. центра РАН, 2002. 286 с.
- Benezekein М. Prjpulsion strategy for the 21 Century: A Vision into the Future // 15th International Symposium on Airbreathing Engines (XV IS ABE), Bangalore, India, (September 2−7, 2001). (ISABE- 2001−1005).
- ГОСТ 23 851–79. Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения. М.: Изд. стандартов, 1980. — 100 с.
- ОСТ 100 407−80. Характеристики пусковые основных камер сгорания ГТД. Общие требования. М.: Изд. стандартов, 1980. — 43 с.
- Пчелкин Ю.М. Камеры сгорания газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1984. — 605 с.
- Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД. М.: Мир, 1986. 566 с.
- Некоторые вопросы проектирования авиационных газотурбинных двигателей / Е. А. Гриценко, В. П. Данильченко, С. В. Лукачев, Ю. Л. Ковылов, В. Е. Резник, Ю. И. Цыбизов. Самара: СНЦ РАН, 2002. — 527 с.
- ЦИАМ 50 лет: Обзор основных направлений научной деятельности. М.: ЦИАМ, 1980.-455 с.
- Литвинов Ю.А., Боровик В. О. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1979.-288 с.
- Дунский В.Ф. Исследование стабилизации пламени в следе за плохообтекаемым телом. М.: ЦИАМ, 1951. — 9 с. (Тр. ЦИАМ № 208).
- Лебедев Б.П. О моделировании камер сгорания газотурбинных двигателей // Конференция по ГТД. М.: МВТУ им. Баумана, 1958. — С. 20 — 27.
- Longwell J.P., Frost Е.Е., Weiss М.А. Flame Stability in Bluff Body Recirculation Zones // Ind. Eng. Chem. 1953. — Vol. 45. — No. 8. — P. 1629 -1633.
- Ведешкин Г. К., Марков Ф. Г., Свердлов Е. Д. Сравнительные характеристики факельной и газодинамической стабилизации горения // Авиационно-космическая техника и технология. Харьков: ХАИ, 2001. -Вып. 26. Двигатели и энергоустановки. — С. 42 — 45.
- Щетинков Е.С. Физика горения газов. М.: Наука, 1965. — 739 с.
- Зельдович Я.Б., Симонов Н. Н. К теории искрового воспламенения газовых взрывчатых смесей // Журнал физической химии. 1949. — Т. 23, Вып. 11.-С. 1361 — 1374.
- Ballal D.R., Lefebvre А.Н. General Model of Spark Ignition for Gaseous and Liquid Fuel/Air Mixtures // Proc. 18th Symposium (International) on Combustion. 1981^- P. 1737 — 1746.
- Lefebvre A.H. Fuel Effects on Gas Turbine Combustion Ignition, Stability and Combustion Efficiency // Trans. ASME. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. — 1985. — Vol. 107, № 1. — P. 24 — 37
- Peters J.E., Mellor A.M. Liqued Fuel Spray Ignition Predictions for JP-10 // Journal of Energy. 1983. — Vol. 7, № 1. — P. 95 — 96.
- Peters J.E. Predicted TF41 Performance with the AGARD Reasearch Fuel // Journal of Aircraft. 1984. — Vol. 21, № 10. — P. 787 — 791.
- Taylor J.R., Widener S.K. Altitude Ignition / Lean Deceleration Study // AIAA Pap.- 1986.-№ 1530.-8 p.
- Практического применения результатов диссертации Слободянского И. А. не тему «Многоуровневое моделирование стабилизации пламени в камерах сгорания ГТУ»