Quasi one-dimensional model and calculation of processes in gas turbineengine combustion chambers given the heterogeneity of the combustible mixture, changes in mass, composition, temperature and stirring efficiency of the working body


Cite item

Full Text

Abstract

The methodology of one- dimensional calculation of the combustion chamber existing  at SSAU has been significantly complemented: a) the uneven distribution of fuel in the combustion zone and its combustion in the range of excess air ratio 0.55 ... 1.65 has been taken into account; b) the amount of vaporized fuel at each site is determined by considering the size of evaporating droplets; c) for each fraction of the fuel burnt  the equilibrium composition and the adiabatic equilibrium flame temperature is determined; d) a scheme of mixing the combustion products with the secondary combustion air and mixing air is proposed in order to evaluate the non-uniformity of the temperature of exhaust gas at the output of the combustor; e) a mixing quality factor is introduced. The impact of the completeness of mixing, composition and temperature of the gas on the quantity of nitrogen oxides along the length of the flame tube, the NO emission index  and the non-uniformity of the temperature field in the output section is assessed. The updated method of calculation is illustrated by the low- emission aviation turbine engine combustor.

About the authors

A. A. Didenko

Samara State Aerospace University

Author for correspondence.
Email: Didenko@ssau.ru

Candidate of Science (Engineering)

Associate Professor of the Department of Heat Engineering and Heat Engines

Russian Federation

A. B. Sokolov

Samara State Aerospace University

Email: SokolovAB63@yandex.ru

Engineer

Russian Federation

References

  1. Диденко, А.А. Теория и расчёт камер сгорания ВРД. Ч. 4. Тепловой и гидравлический расчёты камеры сгорания ГТД [Текст]: учеб. пособие для курсового и дипломного проектирования / А.А. Диденко – Самара: Изд-во СГАУ, 2009. – 40 с.
  2. Квасников, А.В. Теория жидкостных ракетных двигателей. [Текст] / А.В. Квасников. – Л.: Судпромгиз, 1959. - Ч. 1. – 543 с.
  3. Диденко, А.А. Расчёт равновесного состава продуктов сгорания гомогенной горючей смеси с учётом её неравномерности по коэффициенту избытка окислителя [Текст] / А.А. Диденко // Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф., посвящённой памяти Генерального конструктора аэрокосмической техники академика Н.Д. Кузнецова. – Самара: Изд-во СГАУ, Самар. науч. центр РАН, 2001. – Ч.1. – С. 47 – 49.
  4. Диденко, А.А. Упрощённая математическая модель кинетики окисления углеводородного топлива и образования окислов азота NO [Текст] / А.А. Диденко, С.В. Лукачёв // Тез. докл. IV Всерос. науч.-техн. конф. «Процессы горения, теплообмена и экология тепловых двигателей». – Самара: Изд-во СГАУ, 2002. – С. 59 – 68.
  5. Лефевр, А. Процессы в камерах сгорания ГТД [Текст]: [пер. с англ.] / А. Лефевр. – М.: МИР, 1986. – 566 с.
  6. Чигир, Н.А. Образование и разложение загрязняющих веществ в пламени [Текст]: [пер. с англ.] / Н.А. Чигир, Р.Дж. Вейнберг, К.Т. Боумэн. – М.: Машиностроение, 1981. – 407 с.
  7. Диденко, А.А. Оценка влияния качества гомогенной керосиновоздушной смеси и времени пребывания газа в зоне высоких температур на уровень образования «термических» NO [Текст] / А.А. Диденко, С.В. Лукачёв // Тр. V Всерос. науч.-техн. конф. «Процессы горения, теплообмена и экология тепловых двигателей». Вып. 5. – Самара: Изд-во СГАУ, 2004. – С. 227 – 232.
  8. Диденко, А.А. Исследование термогазодинамического и экологического совершенства высокоэффективных гражданских ТРДД и их камер сгорания [Текст] / А.А. Диденко // Вестн. СГАУ. – 2013. – № 3.
  9. Программа расчёта и анализ неравномерности полей температур на выходе из основных камер сгорания ГТД [Текст] / А.А. Диденко, С.В. Лукачёв, А.И. Крыжановский [и др.] // Вестн. СГАУ. Сер. Процессы горения, теплообмена и экология тепловых двигателей. – 1999. – № 2. – С. 31 – 39.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2015 VESTNIK of the Samara State Aerospace University

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies