«Автоматизация и информатизация ТЭК»

Система измерения для проведения исследования процессов смешения потоков в жаровой трубе камеры сгорания газотурбинного двигателя

УДК: 681.5.08
DOI: 10.33285/2782-604X-2023-3(596)-5-11

Авторы:

¹ Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ, Казань, Россия
² ВНИИР, Казань, Россия

Ключевые слова: терморезистор, камера сгорания, газотурбинный двигатель, коэффициент смешения потоков, система измерения

Аннотация:

В статье рассматривается вопрос создания системы измерения температурных полей в потоке воздуха. Система обладает высокой точностью по всем датчикам и низким температурным шумом. В широком диапазоне температуры воздуха многочисленные датчики показывают одинаковые значения за счет индивидуальной тарировки каждого из них и создания компьютерного кода для обработки сигнала и последующей аппроксимации значений с учетом индивидуальности датчика. Система измерения не содержит дорогостоящих и труднодоступных компонентов, что обеспечивает простоту ее создания и позволяет расширить область ее применения в разных сферах исследований.

Список литературы:

1. Effects of Swirling Strength of the Premixed Gas Flow on Pollutant Emission in a Heavy-Duty Gas Turbine / Huanhuan Gao, Zaiguo Fu, Zhuoxiong Zeng [et al.] // E3S Web of Conferences. – 2019. – Vol 118. 4th Int. Conf. on Advances in Energy and Environment Research (ICAEER 2019). – DOI: 10.1051/e3sconf/201911804038
2. Vishwanath R.B., Tilak P.M., Chaudhuri S. An experimental study of interacting swirl flows in a model gas turbine combustor // Experiments in Fluids. – 2018. – Vol. 59, Issue 3. – Article No. 38. – DOI: 10.1007/s00348-018-2495-2
3. Large Eddy Simulation Analysis on Confined Swirling Flows in a Gas Turbine Swirl Burner / Tao Liu, Fuqiang Bai, Zixuan Zhao [et al.] // Energies. – 2017. – Vol. 10, Issue 12. – DOI: 10.3390/en10122081
4. Chaouat B. The State of the Art of Hybrid RANS/LES Modeling for the Simulation of Turbulent Flows // Flow, Turbulence and Combustion. – 2017. – Vol. 99, Issue 2. – P. 279–327. – DOI: 10.1007/s10494-017-9828-8
5. Система управления экспериментом и обработки данных, полученных методами цифровой трассерной визуализации (ActualFlow) / Е.К. Ахметбеков, А.В. Бильский, Ю.А. Ложкин [и др.] // Вычислительные методы и программирование. – 2006. – Т. 7, № 3. – С. 79–85.
6. Токарев М.П., Маркович Д.М., Бильский А.В. Адаптивные алгоритмы обработки изображений частиц для расчета мгновенных полей скорости // Вычислительные технологии. – 2007. – Т. 12, № 3. – С. 109–131.
7. Маркович Д.М., Токарев М.П. Алгоритмы реконструкции трехкомпонентного поля скорости в методе Stereo PIV // Вычислительные методы и программирование. – 2008. – Т. 9, № 3. – С. 311–326.
8. Захаров Д.Л. Отработка методики измерения полей скоростей и концентраций с помощью PIV в течениях, характерных для газотурбинных установок // Тр. МАИ. – 2011. – № 45. – С. 28.
9. Аэродинамика закрученной струи / Р.Б. Ахмедов, Т.Б. Балагула, Ф.К. Рашидов, А.Ю. Сакаев. – М.: Энергия, 1977. – 240 с.
10. Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД: пер. с англ. – М.: Мир, 1986. – 566 с.
11. Gupta A.K., Lilley D.J., Syred N. Swirl Flows. – Tunbridge Wells, Kent, England: Abacus Press, 1984. – XIII, 475 p.
12. Мингазов Б.Г. Камеры сгорания газотурбинных двигателей. Конструкция, моделирование процессов и расчет: учеб. пособие. – 2-е изд., испр. – Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2006. – 220 с.
13. Кутателадзе С.С., Волчков Э.П., Терехов В.И. Аэродинамика и тепломассобмен в ограниченных вихревых потоках. – Новосибирск: Ин-т теплофизики СО АН СССР, 1987. – 282 с.
14. Экспериментальное и численное определение коэффициента смешения за различными лопаточными завихрителями камеры сгорания газотурбинного двигателя / Т.Д. Нгуен, Ю.Б. Александров, А.И. Сулаиман, Б.Г. Мингазов // Изв. вузов. Авиационная техника. – 2020. – № 4. – С. 101–107.