Изотермическое моделирование аэродинамической структуры закрученного течения в двухступенчатом горелочном устройстве
Электронный архив ТПУ
Информация об архиве | Просмотр оригинала| Поле | Значение | |
| Заглавие |
Изотермическое моделирование аэродинамической структуры закрученного течения в двухступенчатом горелочном устройстве
Isothermal modeling of swirling flow aerodynamic structure in a two-stage burner |
|
| Автор |
Алексеенко, Сергей Владимирович
Шторк, Сергей Иванович Юсупов, Роман Равильевич Alekseenko, Sergey Vladimirovich Shtork, Sergey Ivanovich Yusupov, Roman Ravilevich |
|
| Тематика |
вихревые горелки
закрученные потоки соосные потоки визуализация лазерная анемометрия допплеровские методы смешение потоков vortex burners coaxial swirling flows high-speed visualization laser-Doppler anemometer precessing vortex core |
|
| Описание |
Актуальность работы обусловлена широким использованием взаимодействующих закрученных потоков в устройствах для гашения энергии и в вихревых камерах сгорания. Чтобы оптимизировать конструкцию таких устройств, необходимо понимание структуры течения и механизмов взаимодействия соосных закрученных потоков. Применительно к горелочным устройствам данные исследования необходимы для наиболее эффективного сжигания топлива, уменьшения загрязняющих выбросов продуктов сгорания и увеличения эксплуатационного срока службы камер сгорания. Цель работы: экспериментальное исследование аэродинамической структуры закрученного течения в изотермической модели двухступенчатой вихревой камеры сгорания. Основное внимание уделено процессу смешения потоков двух последовательно соединённых тангенциальных завихрителей первой и второй ступеней рабочего участка. Методы исследования: визуализация течения с использованием цифровой высокоскоростной камеры для исследования различных режимов работы вихревого горелочного устройства и лазерно-доплеровская анемометрия для получения профилей осреднённых по времени осевой и тангенциальной компонент скорости, а также их пульсационных составляющих (среднеквадратичные отклонения). Результаты. В случае режима с созакруткой потоков между двумя ступенями рабочего участка было выявлено образование вторичной неустойчивости течения в виде прецессирующего вихря. При режиме с противокруткой обнаружено эффективное смешение закрученных потоков. Исходя из результатов проведенных изотермических опытов можно заключить, что вариант с противокруткой является более предпочтительным для использования в двухступенчатой горелке в плане возможности более быстрого смешения горелочных струй первой и второй ступеней. Результирующее течение характеризуется более равномерным заполнением внутреннего объема устройства в сочетании с устойчивой выраженной закруткой потока, которая должна увеличивать время пребывания частиц топлива в зоне активного горения и, соответственно, полноту его выгорания. Последний фактор достигается без развития сильной гидродинамической неустойчивости течения, характерной для аппаратов с сильной закруткой потока.
The work motivation is determined by the extensive use of interacting swirling flows in counter vortex quenchers and vortex combustion chambers. To optimize the design of such devices, it is necessary to understand the structure of the flow and the mechanisms of interaction of co |
|
| Дата |
2017-08-04T07:44:45Z
2017-08-04T07:44:45Z 2017 |
|
| Тип |
Article
Published version (info:eu-repo/semantics/publishedVersion) Journal article (info:eu-repo/semantics/article) |
|
| Идентификатор |
Алексеенко С. В. Изотермическое моделирование аэродинамической структуры закрученного течения в двухступенчатом горелочном устройстве / С. В. Алексеенко, С. И. Шторк, Р. Р. Юсупов // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. — 2017. — Т. 328, № 7. — [С. 6-18].
http://earchive.tpu.ru/handle/11683/41819 |
|
| Язык |
ru
|
|
| Связанные ресурсы |
Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328, № 7
|
|
| Права |
Open access (info:eu-repo/semantics/openAccess)
|
|
| Формат |
application/pdf
|
|
| Издатель |
Томский политехнический университет
|
|
| Источник |
Известия Томского политехнического университета
|
|