Параметрические расчётные исследования по снижению эмиссий NOx при последовательном сжигании идеальной топливовоздушной смеси

Аннотация

Данная статья -- вторая из цикла статей, посвящённых расчётным исследованиям по оптимизации процесса сжигания топливовоздушной смеси с температурами газов на выходе из камеры сгорания 1600\оC и более при удовлетворении требований к вредным выбросам. Приводятся результаты расчётов сжигания идеально перемешанной топливовоздушной смеси в камере сгорания (КС), состоящей из двух последовательно расположенных объёмов сгорания, каждого со своим горелочным устройством (ГУ). Первое ГУ является традиционным для малоэмиссионных камер сгорания (МЭКС) со сжиганием предварительно перемешанной топливовоздушной смеси (ТВС) одного состава, с завихрителями и зоной подготовки смеси, пилотной и основной горелками. Второе ГУ расположено ниже по потоку, в него через специальные отверстия подаётся ТВС другого состава, сжигание которой происходит в среде с пониженным содержанием кислорода и высокой температурой. Показаны результаты оптимизации распределения между двумя ГУ расходов ТВС и их состава для получения наименьших выбросов NO_x при температуре газов на выходе 1700\оС, определения оптимальной длины второго объёма сгорания для обеспечения полного сгорания топлива при минимальных концентрациях оксидов азота и углерода на выходе. Результаты позволяют оценить минимально возможный уровень  эмиссий оксидов азота, достижимый при последовательной схеме сжигания идеально перемешанной топливовоздушной смеси.