GTE camere de ardere, în ciuda simplității aparente, sunt ansamblul mai complicate, care au loc procese de simultan diferite în natura lor: procesele de curgere aerodinamice, procesele fizice și chimice de combustie, procesele termice asociate cu fluxul de căldură și componentele de stres termic.
Cele mai multe dintre aceste procese sunt greu de calculat, prin urmare, atunci când se creează un CS, este necesară o cantitate mare de lucrări de finisare și experimentare. Lucrările de proiectare reprezintă, de fapt, prima aproximare în crearea CS a noilor motoare, cu utilizarea simultană a experienței anterioare a fiecărei întreprinderi individuale de construcție a motoarelor.
O atenție deosebită în crearea noilor motoare a fost acordată recent formării de substanțe nocive în CS, pe baza satisfacerii standardelor de mediu [5].
Principalele cerințe pentru COP sunt:
- gradul ridicat de completare a arderii combustibilului;
- pornire fiabilă la sol și în condiții de zbor specificate la altitudine;
- stabilitatea arderii într-o gamă largă de coeficient de exces de aer, presiune și viteză;
- scădere scăzută a presiunii totale;
- nivelul scăzut al emisiilor de substanțe nocive;
- asigurarea unui câmp radial dat al temperaturii gazului de evacuare;
- stabilizarea procesului de ardere și absența pulsației de presiune;
- costuri reduse de producție și ușurință în întreținere;
- fiabilitate și resurse mai mari;
Camera de combustie GTE este proiectată pentru a furniza căldură lichidului de lucru prin arderea combustibilului în oxigen de aer. Aerul din compresor este alimentat de la compresor printr-un difuzor, în care viteza de aer este redusă cu aproximativ 5 ... 6 ori pentru a reduce pierderile de presiune în compresor. Apoi, curentul cade într-o cavitate largă, unde, împărțind, curge în jurul tubului de flacără. În tubul de flacără, pentru a preveni eșecul de flacără, este creată o zonă cu viteze reduse sub forma unei zone de curenți inversi cu ajutorul unor tiranți (la începutul tubului de flacără, în așa-numita zonă primară) [4].
În spatele zonei primare există o zonă intermediară, în care partea principală a aerului secundar intră prin găurile din tubul de flacără. Datorită acestui aer, unele zone ale formărilor de gaz îmbogățite cu gaz sunt arse. Partea însăși a tubului de flacără de la duze la locul unde se termină arderea se numește zona de combustie.
În spatele zonei de combustie urmează zona de amestecare, unde este furnizat aerul de amestecare, dimensiunile jeturilor care asigură un câmp radial predeterminat al temperaturii gazului la ieșirea din CS. Compresorul se termină cu un colector de gaze.
În prezent, se disting trei tipuri de CS GTE: inelar inelar, tubular și tubular. Cea mai răspândită a fost circuitul polițistului inel, deoarece se caracterizează printr-un design compact și o masă mai mică. Tubul de flacără al CS inelar (în comparație cu alte circuite) are o suprafață mai mică și, prin urmare, este nevoie de un volum mai mic de aer pentru răcirea acestuia.
În funcție de direcția fluxului de gaz, există circuite de curgere directă, contracurent și buclă ale CS. Pentru motorul cu turbină cu gaz proiectat în această lucrare (conform prototipului), se alege un circuit pentru un compresor inelar cu flux.
Datele inițiale pentru calcularea COP sunt:
- temperatura aerului la intrarea în CS;
- temperatura gazului la intrarea în turbină;
- presiunea aerului la intrarea în CS;
- scăderea totală a presiunii datorată rezistenței hidraulice
- pierderea totală de presiune din cauza rezistenței termice
- coeficientul de completare a arderii de combustibil
- coeficientul de completare a arderii în zona de combustie
- cantitatea stoichiometrică de aer pentru combustibilul utilizat
- valoarea calorică a combustibilului
- coeficient de aer în exces
- coeficient de aer în exces la ieșirea dispozitivului frontal
- raportul excesului de aer la sfârșitul zonei de combustie
- parametrii geometrici (radiali și axiali) ai compresorului, camerele de combustie și turbinele motorului fiind proiectate (adoptate conform prototipului).
Baseline combustor calcul gasdynamic gdrks.dat plasate în fișierul de date sursă (tabelul 3.1). Rezultatele de calcul obținute prin programul gdrks.exe înregistrat în fișierul gdrks.rez (tabelul 3.2). În plus față de tabelul de date calculate, programul gdrks.exe permite o mai bună vizibilitate prezintă rezultatele de calcul într-o formă grafică (Figura 3.1). [7]
Tabelul 3.1 - Date de referință
Tabelul 3.2 - Rezultatele calculului
Figura 3.1 - Diagrama de curgere a camerei de ardere
Ca urmare a calculului, se obțin parametrii de curgere în camera de ardere și forma sa geometrică. Distribuția principalilor parametri corespunde tipic camerelor de combustie cu contra-curent. Forma geometrică este similară cu cea a camerei de ardere a motorului prototip.
Camera de ardere proiectată are o valoare ridicată a coeficientului de completare a arderii de combustibil și permite pentru camerele de acest tip valorile pierderilor pentru rezistența termică și hidraulică.
Dacă observați o eroare în text, selectați cuvântul și apăsați Shift + Enter
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: