№ 4 (497) 2024

Постійне посилання зібрання

https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/10337

Переглянути

Перегляд № 4 (497) 2024 за Автор "Serbin Serhiy I."

Зараз показуємо 1 - 1 з 1
  • Ескіз недоступний
    Документ
    Характеристики низькоемісійної камери згоряння ГТД, що працює на суміші природного газу і водню
    (2024) Яковлєв М. Ф.; Сербін С. І.; Yakovliev Mykhailo F.; Serbin Serhiy I.
    Статтю присвячено дослідженню характеристик низькоемісійної газотурбінної камери згоряння, яка працює на суміші природного газу з воднем. В умовах сучасних викликів у галузі енергетики питання зниження викидів токсичних речовин, таких як оксиди азоту (NO) та монооксид вуглецю (CO), стає дедалі важливішим. Особливу увагу приділено аналізу можливостей використання водню в складі паливних сумішей як перспективного напрямку для забезпечення високої ефективності роботи газотурбінних установок за умов зниження негативного впливу на довкілля. У статті запропоновано новий підхід до моделювання процесів вигоряння суміші природного газу з воднем в умовах попереднього перемішування газоподібного палива з окисником у каналах радіально-осьових завихрювачів жарових труб. Для реалізації цього підходу використано детальну кінетичну схему горіння вуглеводнів, що включає багатоетапні хімічні реакції, характерні для сумішей з високим вмістом водню. Проведено тривимірне чисельне моделювання роботи трубчасто-кільцевої камери згоряння газотурбінного двигуна потужністю 32 МВт із застосуванням моделі горіння Finite-Rate/Eddy-Dissipation. Виявлено, що для забезпечення стійкої роботи камери згоряння без формування зон проскоку полум'я в каналах радіально-осьових завихрювачів критичним параметром є вміст водню в суміші, який не повинен перевищувати 20–24% (за об'ємом). Результати дослідження показали, що за дотримання цих умов рівень викидів NO і CO не перевищує значень, що відповідають сучасним екологічним стандартам. Крім того, застосування запропонованого підходу дозволяє забезпечити стабільність горіння за умов різних режимів роботи двигуна. Зроблено висновок, що використання водню в складі паливної суміші відкриває нові можливості для підвищення екологічної та енергетичної ефективності газотурбінних двигунів, проте потребує врахування особливостей його взаємодії з іншими компонентами суміші для мінімізації ризиків нестабільного горіння.