Расчетное исследование инжекции двухфазного потока горючего в цилиндрическую камеру дожигания с несимметричным подводом воздуха
А.В. Воронецкий1, К.Ю. Арефьев1,2,3, М.А. Абрамов1,2,3
1МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
voron@bmstu.ru
2ЦИАМ им. П.И. Баранова, Москва, Россия
yanovskiy@ciam.ru
3МФТИ, Долгопрудный, Московская область, Россия
maabramov@ciam.ru
Ключевые слова: математическое моделирование, конденсированная фаза, энергосиловая установка, камера дожигания, продукты газификации, инжекция горючего
Страницы: 833-851
Аннотация
Предложена методика вторичной обработки результатов расчета двухфазного течения в камерах дожигания (КД) сложной геометрии. Данная методика позволяет спрогнозировать эффективность (оценить качество) процессов смешения и полноту сгорания в КД энергосиловых установок. Продемонстрированы возможности разработанной методики на примере моделирования процессов смешения потока двухфазного горючего с воздухом в КД модельной энергосиловой установки газогенераторной схемы. Представлена математическая модель исследуемых процессов и результаты моделирования. В качестве горючего рассмотрены продукты газификации (ПГ) высокоэнергетического конденсированного состава, представляющие собой смесь газовой и конденсированной фаз. Разработан и реализован алгоритм обработки результатов математического моделирования, позволяющий оценить особенности смешения конденсированной фазы ПГ с воздушным потоком. Проведены параметрические исследования, в результате которых получены закономерности изменения характеристик распределения частиц конденсированной фазы ПГ в сечениях КД. Выполнены оценки предельного значения коэффициента полноты сгорания ПГ в КД на основе анализа особенностей смешения газовой и конденсированной фазы ПГ с воздухом. Приведены данные по влиянию конфигурации системы инжекции и дисперсного состава частиц конденсированной фазы ПГ на эффективности смешения в КД. Результаты исследований могут быть использованы для разработки рекомендаций по повышению эффективности рабочего процесса в перспективных энергосиловых установках.
|
