Исследование формирования температурных полей в камерах сгорания газотурбинных двигателей
Авторы: Александров Ю.Б., Вафин И.И., Мингазов Б.Г.
Опубликовано в выпуске: #1(73)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-1-1716
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Турбомашины и комбинированные турбоустановки
Исследована картина течения в жаровой трубе камеры сгорания. Определены основные факторы, влияющие на смешение газовых потоков с вторичным воздухом. Результаты составления аналитических уравнений по расчету смешения позволяют прогнозировать уровень неравномерности температурных полей в камере сгорания при различных конструктивных и режимных параметрах на входе и определять оптимальные соотношения потоков, обеспечивающих минимальный уровень неравномерности температурного поля на выходе из камеры сгорания. Создана расчетная 3Б-модель сектора камеры сгорания, на основе которой проанализированы изменения температурного поля на выходе в зависимости от соотношений подаваемого первичного и вторичного воздуха в жаровую трубу. Проведено сопоставление результатов расчета с аналитическими зависимостями и экспериментальными исследованиями.
Литература
[1] Абрашкин В.Ю., Юдин П.Е. Поля температур и гидравлические потери в камерах сгорания малоразмерных газотурбинных двигателей. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С. П. Королёва (национального исследовательского университета), 2007, № 2, с. 9-14.
[2] Ланский А.М., Лукачёв С.В., Матвеев С.Г. Особенности формирования полей температуры газа на выходе из камер сгорания малоразмерных газотурбинных двигателей. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета), 2010, № 1 (21), с. 155-160.
[3] Лукачёв С.В., Абрашкин В.Ю., Ланский А.М., Матвеев С.Г. Корреляционно-регрессионная модель для оценки окружной неравномерности поля температуры газа на выходе из камер сгорания малоразмерных ГТД. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета), 2013, № 3 (41), с. 118-124.
[4] Григорьев А.В., Митрофанов В.А., Рудаков О.А., Саливон Н.Д. Теория камеры сгорания. Санкт-Петербург, Наука, 2010, 221 с.
[5] Сипатов А.М., Шилов К.А., Нугуманов А.Д., Абрамчук Т.В. Численная доводка полей температуры газов на выходе из камеры сгорания газотурбинной установки. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Сер. Аэрокосмическая техника, 2016, № 46, с. 40-55.
[6] Пугач К. С. Доводка поля температур на выходе из малоэмиссионной камеры сгорания методами трехмерного моделирования. Компьютерные исследования и моделирование, 2014, т. 6, № 6, с. 901-909.
[7] Костюк В.Е., Кирилаш Е.И., Стасюк А.В., Шеин В.В., Карзов Д.В. Численное моделирование пространственного распределения температуры газа в одногорелочном секторе камеры сгорания газотурбинного двигателя при неопределенности начальных условий распыливания топлива. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета), 2012, № 2 (33), с. 56-64.
[8] Дьяченко Д.А. Влияние конструктивных параметров зоны смешения кольцевой камеры сгорания ГТД на неравномерность полей температур на выходе из камеры сгорания. Вестник МАИ, 2008, т. 15, № 3, с. 51-54.
[9] Пеков А.П., Евграшин Ю.Б., Нестеров С.С. Неоднородность параметров течения газа в камере сгорания газотурбинных двигателей. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Сер. Аэрокосмическая техника, 2012, № 32, с. 96-115.
[10] Мингазов Б.Г. Камеры сгорания газотурбинных двигателей: конструкция, моделирование процессов и расчет. Казань, Издательство КГТУ, 2006, 219 с.
[11] Сабирзянов А.Н., Александров Ю.Б., Явкин В.Б. Обоснование уменьшения числа секторов кольцевой камеры сгорания ГТД при моделировании рабочих процессов. Сб. докл. Междунар. науч.-техн.конф. "Проблемы и перспективы развития двигателестроения". Ч. 1. Самара, 22-24 июня 2016 г., СГАУ. Самара, Изд-во СГАУ, 2016, с. 223-224.
[12] Костюк В.Е., Кирилаш Е.И., Стасюк А.В., Шеин В.В., Карзов Д.В. Расчет поля температуры газа на выходе полноразмерной камеры сгорания ГТД и ее одногорелочного сектора. Авиационно-космическая техника и технология, 2012, № 8 (95), с. 79-85.
[13] Di Domenico M., Le Clercq P., Rachner M. Numerical Simulations of Unsteady Multi-Phase Flows in an Aero-Engine Like Combustor [Text]. AA International Symposium on Air Breathing Engines (ISABE-2011). September 12-16, 2011. Gothenburg, Sweden, 2011, pp. 1-10.
[14] Сабирзянов А.Н., Явкин В.Б., Александров Ю.Б., Маркушин А.Н., Бакланов А.В. Моделирование эмиссионных характеристик камер сгорания ГТД. Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева, 2014, № 2, с. 62-70.