Моделювання процесів нестаціонарного горіння в низькоемісійній камері згоряння газотурбінного двигуна

Автор(и)

  • Serhii I. Serbin Національний університет кораблебудування ім. адмірала Макарова, м. Миколаїв, Україна https://orcid.org/0000-0002-3423-2681
  • Hanna B. Mostipanenko Національний університет кораблебудування ім. адмірала Макарова, м. Миколаїв, Україна https://orcid.org/0000-0001-7510-7070
  • Artem V. Kozlovskyi Національний університет кораблебудування ім. адмірала Макарова, м. Миколаїв, Україна https://orcid.org/0000-0002-6204-7782

Ключові слова:

газотурбинный двигатель, камера сгорания, математическое моделирование, модель турбулентности

Анотація

Проведено аналіз нестаціонарних процесів горіння в низькоемісійній камері згоряння газотурбінного двигуна (ГТД) з використанням різних моделей турбулентності (LES, SAS, RANS) за допомогою програмного забезпечення ANSYS Fluent. Отримав подальший розвиток LES-підхід до моделювання нестаціонарних процесів горіння в низькоемісійних камерах згоряння ГТД. Виявлено, що для аналізу нестаціонарних процесів горіння в низькоемісійних камерах згоряння доцільно застосовувати полігедральну скінченно-елементну модель.

Біографії авторів

Serhii I. Serbin, Національний університет кораблебудування ім. адмірала Макарова, м. Миколаїв

Сербін Сергій Іванович, 
д-р техн. наук, професор

Hanna B. Mostipanenko, Національний університет кораблебудування ім. адмірала Макарова, м. Миколаїв

Мостіпаненко Ганна Борисівна, 
канд. техн. наук, доцент

Artem V. Kozlovskyi, Національний університет кораблебудування ім. адмірала Макарова, м. Миколаїв

Козловський Артем Вікторович, 
магістр

Посилання

Белов, И. А. Моделирование турбулентных течений [Текст] / И. А. Бе-лов, С. А. Исаев. – С.Пб. : Балт. гос. техн. ун-т, 2001. – 108 с.

Бережной, В. Ю. Диагностика пульсационного горения современными средствами измерения [Текст] / В. Ю. Бережной, М. М. Кудин, О. Д. Дегтярев // Авиационно-космическая техника и технология. – 2006. – № 3. – С. 1–7.

Бондин, Ю. И. Основные результаты опытно-промышленной эксплуа-тации ГТД ДН80Л на КС "Софиевская" [Текст] / Ю. И. Бондин, А. Б. Михайлов // Судовое и энергетическое газотурбостроение. – Николаев : НПКГ "Зоря"–"Машпроект"; НО ИАУ, 2004. – Т. 1. – С. 7–16.

Глазунов, А. В. Вихреразрешающее моделирование как один из методов описания турбулентных течений [Электронный ресурс] / А. В. Глазунов // Электронный журнал МГУ. – 2007. – С. 180–183 – Режим доступа: http://geophys.srcc.msu.ru.

Ларионов, В. М. Автоколебания газа в установках с горением [Текст] / В. М. Ларионов, Р. Г. Зарипов. – Казань : Изд-во Казанского гос. техн. ун-та, 2003. – 227 с.

Моделювання механізму автоколивань тиску при вібраційному горінні в низькоемісійних камерах згоряння газотурбінних установок [Текст] / Е. П. Ясиніцький, М. І. Торохов, С. В. Лозня, М. Б. Налісний // Вісник НАУ. – 2006. – № 10. – С. 14–18.

Мостіпаненко, Г. Б. Вдосконалення характеристик камери згоряння газотурбінного двигуна з використанням методів тривимірного моделювання [Електронний ресурс] / Г. Б. Мостіпаненко, С. І. Сербін // Елетронне видання «Вісник Національного університету кораблебудування» – Миколаїв : Видавництво НУК, 2010. – № 1. – Режим доступу: http://ev.nuos.edu.ua.

Мостипаненко, А. Б. Использование сложных механизмов химической кинетики для моделирования процессов в камерах сгорания ГТД [Электронный ресурс] / А. Б. Мостипаненко // Проблеми екології та енергозбереження в суднобудуванні : матеріали VI Міжнар. наук.-техн. конф. – Миколаїв : Видавництво НУК, 2011. – Режим доступа: http://conference.nuos.edu.ua.

Налісний, М. Б. Вібраційне горіння в низькоемісійних камерах згоряння газотурбіних установок [Електронний ресурс] : автореф. дис. на здоб. наук. ступеня канд. техн. наук / Налісний Микола Борисович. – 2007. – С. 1–2. – Режим доступу: http://referatu.com.ua.

Применение средств вибрационной диагностики для защиты от вибрационного горения [Текст] / C. В. Лозня, С. С. Некрасов, В. Г. Соляник, М. И. Торхов, А. В. Френев, В. Н. Якунин // Вибрации в технике и технологиях. – 2001. – 5. – С. 4–8.

Фролов, A. С. Расчеты турбулентного диффузионного горения с помощью многопроцессорных высокопроизводительных систем [Электронный ресурс] / A. С. Фролов, А. Ю. Снегирев // Электронный журнал. – 2007. – С. 29–31. – Режим доступа: http://www.ict.edu.ru.

An Optimized Detailed Chemical Reaction Mechanism for Methane Combustion GRI-Mech 3.0 [Electronic resource] / G. P. Smith, D. M. Golden, M. Frenklach [et al.]. – Mode of access: http://www.me.berkeley.edu/gri_mech/.

Correa, S. M. A review of NOx formation under gas-turbine combustion conditions [Text] / S. M. Correa // Combustion Science and Technology. – 1993. – Vol. 87 (1). – P. 329–362.

Giovangigli, V. Extinction Limits of Strained Premixed Laminar Flames with Complex Chemistry [Text] / V. Giovangigli, M. Smooke // Combustion Science and Technology. – 1987. – Vol. 53 (1). – P. 23–49.

Karl, V. Meredith Automated Global Mechanism Generation for use in CFD Simulations / V. Karl, L. David // 44-th AIAA-Paper. – Reno : Nevada, 2006. – P. 1–13.

Sandeep, J. CFD Predictions Of CO Emission Trends In An Industrial Gas Turbine Combustor [Text] / J. Sandeep, P. Gauthier, M. Paraschivoiu // ASME. – 2010. – GT2010-23196. – Р. 10–19.

Serbin, S. Investigation of the working processes in a gas turbine combustor with steam injection [Text] / S. Serbin, A. Mostipanenko, I. Matveev // Proceedings of the ASME/JSME 8th Thermal Engineering Joint Conference. – Honolulu, Hawaii, USA. – 2011. – 13–17 мarch. – AJTEC2011-44042. – Р. 6–11.

Shock-tube study of methane ignition under engine-relevant conditions: experiments and modeling [Text] / J. Huang, P. G. Hill, W. K. Bushe, S. R. Munshi // Combustion and Flame. – 2004. – Vol. 136 (1–2). – P. 25–42.

Smooke, M. D. Reduced Kinetic Mechanisms and Asymptotic Approximations for Methane-Air Flames. A Topical Volume [Text] / M. D. Smooke // Lecture Notes in Physics. – New York : Springer-Verlag, 1991. – Vol. 384. – 245 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2014-03-03

Номер

Розділ

Галузеве машинобудування