Search

Статья посвящена вопросу стабилизации термо-акустических процессов в низкоэмиссионныхкамерах сгорания газотурбинных двигателей (ГТД) с использованием плазменных стабилизаторов. Проведены экспериментальные исследования характеристик генератора низкотемпературной плазмы с целью его применения в качестве стабилизатора пламени в камере сгорания ГТД, работающей на газообразном топливе. Определен диапазон устойчивой работы источника питания плазмотрона, предназначенного для стабилизации горения в камерах сгорания ГТД., Стаття присвячена питанню стабілізації термо-акустичних процесів в низькоемісійних камерах згоряння газотурбінних двигунів (ГТД) з використанням плазмових стабілізаторів. Проведено експериментальні дослідження характеристик генераторів низькотемпературної плазми з метою їх застосування як стабілізаторів полум’я в малоемісійній камері згоряння ГТД, що працює на газоподібному паливі. Визначено діапазон стійкої роботи джерела живлення плазмотрона, призначеного для стабілізації термо-акустичних процесів в камерах згоряння ГТД., The stabilization of thermo-acoustic processes in low-emission combustion chambers of gas turbine engines using plasma stabilizers has been discussed. The article aim is an experimental study of energy characteristics of the low-temperature plasma generator power supply designed to stabilize the combustion processes of gaseous fuels in the low-emission combustion chamber of a gas turbine engine. The experimental study of the low-temperature plasma generator characteristics with purpose of its use as a flame stabilizer in the low-emission combustion chamber of the gas turbine engine operating on gaseous fuels. The conducted tests of the plasma generator and the analysis of the obtained data allowed determining a range of stable operation of the plasma generator designed to stabilize the thermo-acoustic processes in the low-emission combustion chambers of gas turbine engines.

Статья посвящена вопросу стабилизации пульсационных процессов в камерах сгорания газотурбинных двигателей за счёт газодинамического совершенствования проточной части. Проведён анализ пульсационных процессов в низкоэмиссионной камере сгорания газотурбинного двигателя с помощью современных инструментов вычислительной гидродинамики. Проведены теоретические исследования пульсационных характеристик низко-эмиссионной камеры сгорания с предварительным перемешиванием топливо-воздушной смеси Разработаны практические рекомендации по повышению устойчивости горения в низкоэмиссионной камере сгорания ГТД. A possibility of carrying out the numerical experiment using the up-to-date tools of computational hydrodynamics to predict pulsating combustion modes at the stage of engine development has been discussed. It will allow us to considerably reduce the expenditures required for the engine design and its development increasing simultaneously the operating efficiency of power systems. The purpose of this investigation is to increase the stability of combustion processes of gaseous fuel in the low-emission combustion chambers of gas turbine engines due to the gas-dynamic improvement of the air-gas channel.

Стаття присвячена питанню стабілізації термо-акустичних процесів у камерах згоряння газотурбінних двигунів використанням плазмотрона постійного струму. Представлені результати експериментальних досліджень плазмотрона постійного струму, призначеного для зниження акустичної нестійкості в камерах згоряння. Отримана вольт-амперна характеристика плазмового генератора для різних витрат плазмоутворюючого повітря. Визначена зона стійкого горіння дуги плазмотрона для стабілізації термо-акустичних процесів в камерах згоряння., Статья посвящена вопросу стабилизации термо-акустических процессов в камерах сгораниягазотурбинных двигателей использованием плазмотрона постоянного тока. Представлены результатыэкспериментальных исследований плазмотрона постоянного тока, предназначенного для подавленияакустической неустойчивости в камерах сгорания. Получена вольт-амперная характеристикаплазменного генератора для различных расходов плазмообразующего воздуха. Определена зонаустойчивого горения дуги плазмотрона для стабилизации термо-акустических процессов в камерахсгорания., The use of the advanced plasmachemical stabilizers to reject ripple processes in the combustion chamber caused by the structural peculiarities of flame tubes and the aerodynamic interaction of the compressor, combustion chamber and the turbines is under the discussion. The objective of this research was to determine the range of the stable operation and volt-ampere characteristics of the dc plasmatron intended for the suppression of the acoustic instability in the combustion chambers of gas turbine engines. Experimental investigations of the plasma generator intended for the ripple rejection and the improvement of the stable operation of the low-emission combustion chamber of the gas turbine engine were carried out. The data of the experimental investigations of dc plasmatron intended to the suppression of acoustic instability in the combustion chambers of gas turbine engines were given. The volt-ampere characteristic of the plasma generator for different flow rates of plasma-forming air has been given. The range of the stable operation of the dc plasmatron intended for the stabilization of the thermoacoustic processes in combustion chambers has been defined. The use of the plasma generator in the low emission combustion chamber with the preliminary mixing of the air- fuel mixture as a stabilizer of thermoacoustic processes results in a decrease of the pulsations of the air-fuel mixture, which results in a decrease of the vibration of combustion chamber elements and the engine on the whole.

Розглянуто питання числового моделювання термо-акустичних процесів в камерах згоряння газотурбінних двигунів. Проведено аналіз пульсаційних процесів в низькоемісійній камері згоряння газотурбінного двигуна за допомогою сучасних інструментів обчислювальної гідродинаміки. Представлені результати моделювання процесів нестаціонарного горіння в низькоемісійній камері згоряння газотурбінного двигуна. За результатами тривимірних розрахунків визначено максимальні по амплітуді пульсації, що виникають у жаровій трубі і міжтрубному просторі камери згоряння газотурбінного двигуна. The use of modern tools of computational fluid dynamics for investigation the pulsation processes in the combustion chamber caused by the design features of flame tubes and aerodynamic interaction compressor, combustor and turbine is discussed. Purpose. Investigation and forecasting of non-stationary processes in gas turbine low-emission combustion chambers using mathematical modeling. Design/methodology/approach. The numerical experiment by definition of pressure pulsations level in the gas turbine combustion chamber is performed. The results of the numerical experiments using a three-dimensional mathematical models in gaseous fuels combustion chambers are adequately reflect the physical and chemical processes of unsteady combustion and can be recommended for optimizing the geometrical and operational parameters of low-emission combustion chambers. Findings. According to the results of three-dimensional calculations, the maximum amplitude fluctuation arising in the flame tube and the annulus gas turbine combustion chambers are defined. Originality/value. The application of such mathematical models for the creation new samples combustors operating at a lean air-fuel mixture as well as the modernization of the existing cameras to develop constructive measures aimed at reducing the likelihood of pulsation combustion modes, is advisable. Рассмотрены вопросы численного моделирования термо-акустических процессов в камерах сгорания газотурбинных двигателей. Проведен анализ пульсационных процессов в низкоэмиссионной камере сгорания газотурбинного двигателя с помощью современных инструментов вычислительной гидродинамики. Представлены результаты моделирования процессов нестационарного горения в низкоэмиссионной камере сгорания газотурбинного двигателя. По результатам трехмерных расчетов определены максимальные по амплитуде пульсации, возникающие в жаровой трубе и межтрубном пространстве камеры сгорания газотурбинного двигателя.

Статья посвящена вопросу стабилизации термо-акустических процессов в камерах сгорания газотурбинных двигателей использованием плазмотрона постоянного тока. Представлены результаты экспериментальных исследований плазмотрона постоянного тока, предназначенного для подавления акустической неустойчивости в камерах сгорания. Получена вольт-амперная характеристика плазменного генератора для различных расходов плазмообразующего воздуха. Определена зона устойчивого горения дуги плазмотрона для стабилизации термо-акустических процессов в камерах сгорания. The use of the advanced plasmachemical stabilizers to reject ripple processes in the combustion chamber caused by the structural peculiarities of flame tubes and the aerodynamic interaction of the compressor, combustion chamber and the turbines is under the discussion. The objective of this research was to determine the range of the stable operation and volt-ampere characteristics of the dc plasmatron intended for the suppression of the acoustic instability in the combustion chambers of gas turbine engines. Experimental investigations of the plasma generator intended for the ripple rejection and the improvement of the stable operation of the low-emission combustion chamber of the gas turbine engine were carried out. The data of the experimental investigations of dc plasmatron intended to the suppression of acoustic instability in the combustion chambers of gas turbine engines were given. The volt-ampere characteristic of the plasma generator for different flow rates of plasma-forming air has been given. The range of the stable operation of the dc plasmatron intended for the stabilization of the thermoacoustic processes in combustion chambers has been defined. The use of the plasma generator in the low emission combustion chamber with the preliminary mixing of the air- fuel mixture as a stabilizer of thermoacoustic processes results in a decrease of the pulsations of the air-fuel mixture, which results in a decrease of the vibration of combustion chamber elements and the engine on the whole.