Численное моделирование пространственного распределения температуры газа в одногорелочном секторе камеры сгорания газотурбинного двигателя при неопределённости начальных условий распыливания топлива

В. Е. Костюк, Е. И. Кирилаш, А. В. Стасюк, В. В. Шеин, Д. В. Карзов

Аннотация


Исследовано влияние начальных условий, используемых при моделировании распыленного топлива, на точность оценки неравномерности температурного поля газа на выходе кольцевой противоточной камеры сгорания вертолётного газотурбинного двигателя на основе численного решения задачи о трёхмерном двухфазном течении с горением. Расчёты для четырёх моделей подачи топливных капель выполнены на основе интегрирования уравнений Рейнольдса для газовой фазы и уравнений Лагранжа для капель. Обнаружено слабое влияние начальных условий на неравномерность температурного поля газа на выходе камеры сгорания. Сопоставление результатов расчётов с экспериментальными данными показало их лучшее согласование по радиальной неравномерности, чем по окружной.


Ключ. слова


Газотурбинный двигатель; камера сгорания; течение; горение; топливные капли; численное моделирование; начальные условия; температурное поле газа

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Аэродинамический расчёт и оптимальное проектирование проточной части турбомашин [Текст] / А.В. Бойко, Ю.Н. Говорущенко, С.В. Ершов [и др.] – Харьков: НТУ «ХПИ», 2002. – 356 с.

2. Куценко, Ю.Г. Численные методы оценки эмиссионных характеристик камер сгорания газотурбинных двигателей [Текст] / Ю.Г. Куценко. – Екатеринбург-Пермь: УрО РАН, 2006. – 140 с.

3. CFD Modeling of the Aero Gas Turbine Combustor [Text] / G. Sivaramakrishna, Sh. Venkataraman, N. Muthuveerappan, T.K. Sampathkumaran // Proceedings of ASME TURBO EXPO 2001: June 4-7, 2001, New Orleans, Louisiana (2001-GT-0063). – 6 pp.

4. Large Eddy Simulation of Two-Phase Reacting Flows [Text] / B. Cueno, M. Boileau, S. Pascaudy etc. // European Conference on Computational Fluid Dynamics ECCOMAS CFD 2006, TU Delft, Netherlands, 2006. – 19 рр.

5. Van Niekerk, J.E. Prediction of the T56 Turbine Inlet Temperature Profile with an Abnormal Fuel Distribution [Text] / J.E. van Niekerk, C.J. Meyer, R.M. Morris // Papers of XVII International Symposium on Air Breathing Engines (XVII ISABE). September 4-9, 2005, Munich, Germany (ISABE-2005-1229). – 11 pp.

6. Application Of An Advanced CFDBased Analysis System to the PW6000 Combustor to Optimize Exit Temperature Distribution – Part I: Description and Validation of the Analysis Tool [Text] / R.E. Malecki, Ch.M. Rhie, R.G. McKinney, etc. // Proceedings of ASME TurboExpo 2001. June 4-7, 2001, New Orleans, Louisiana (2001-GT-0062). – 9 pp.

7. A New Paradigm for Simulation of Turbulent Combustion in Realistic Gas Turbine Combustors Using LES [Text] / G. Constantinescu, K. Mahesh, S. Apte, etc. // Proceedings of ASME Turbo Expo 2003. June 16-19, 2003, Atlanta, Georgia, USA (GT2003-38356). – 14 pp.

8. Сербин, С.И. Моделирование процесса распыливания жидкого топлива центробежной форсункой [Текст] / С.И. Сербин, С.В. Вилкул // Авиационно-космическая техника и технология. – 2008. – № 7. – С. 95 – 99.

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533