Численное моделирование пространственного распределения температуры газа в полноразмерной камере сгорания газотурбинного двигателя и её одногорелочном секторе

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

Аннотация


Приведены методика и результаты численного моделирования течения газа с горением распыленного топлива в кольцевой камере сгорания вертолётного газотурбинного двигателя с целью прогнозирования неравномерности температурного поля газа перед турбиной. Расчёты выполнены в двух постановках: а) с включением в расчётную область упрощённой модели проточной части полноразмерной камеры сгорания; б) с включением в расчётную область одногорелочного сектора камеры сгорания и постановкой граничных условий вращательной периодичности. Результаты численного моделирования подтвердили влияние периодических граничных условий на точность расчёта температурного поля газа на выходе КС. Показано, что расчёт полноразмерной камеры сгорания потенциально является более адекватным и универсальным, но более затратным, чем расчёт её одногорелочного сектора.


Ключ. слова


Газотурбинный двигатель; кольцевая камера сгорания; течение; горение; численное моделирование; периодические граничные 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. Кирилаш, Е.И. Анализ точности численных оценок гидравлических характеристик и неравномерности температурного поля газа камер сгорания ГТД методами вычислительной аэрогидродинамики (обзор) [Текст] / Е.И. Кирилаш, В.Е. Костюк // Авиационно-космическая техника и технология. – 2010. – № 8. – С. 18-23.

4. Mongia, H.C. A Synopsis of Gas Turbine Combustor Design Methodology Evolution of Last 25 Years [Text] / H.C. Mongia // XV ISABE: September 3-7, 2001, Bangalore, India. (ISABE-2001-1086). – 19 p.

5. Di Domenico, M. Numerical Simulations of Unsteady Multi-Phase Flows in an Aero-Engine Like Combustor [Text] / M. Di Domenico, P. Le Clercq, M. Rachner // XX ISABE: September 12-16, 2011, Gothenburg, Sweden. (ISABE-2011-1101). – 10 p.

6. Ляшенко, В.П. Математическое моделирование рабочего процесса в камерах сгорания ГТД с помощью специализированной программы AEROCHAM (ЦИАМ) [Текст] / В.П. Ляшенко, В.И. Фурлетов. – М.: ЦИАМ, 2010. – Тр. № 1349. – C. 7-30.

7. Сербин, С.И. Исследование влияния подачи вторичного воздуха в камеру сгорания судового ГТД на распределение температуры в выходном сечении жаровой трубы [Текст] / С.И. Сербин, С.В. Вилкул // Сучасний стан та проблеми двигунобудування: Міжнар. конф., 11-12 листопада 2010 р. / НУК – Миколаїв, 2010. – C. 95-96.

8. Костюк, В.Е. Численное моделирование гидравлических характеристик и температурного поля газа камеры сгорания малоразмерного ГТД [Текст] / В.Е. Костюк, Е.И. Кирилаш // Вестник двигателестроения. – 2010. – № 2. – С. 124 – 135.

9. Оран, Э. Численное моделирование реагирующих потоков [Текст] / Э. Оран, Дж. Борис. – М: Мир, 1990. – 660 с.

10. Костюк, В.Е. Расчёт поля температуры газа на выходе камеры сгорания ГТД при неопределенности начальных условий распыливания топлива [Текст] / В.Е. Костюк, Е.И. Кирилаш, А.В. Стасюк и др. // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: материалы докл. Ч. 1. Междунар. науч.-техн. конф., 28 – 30 июня 2011 г. / Самарский гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королёва. – Самара, 2011. – С. 137 – 139.

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

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

 

ISSN: 2541-7533