Исследование процессов сгорания водорода в кислородной среде

Проведен анализ процесса сжигания и теплообмена в камере сгорания водорода в кислородной среде с принудительным охлаждением стенок камеры сгорания. Использовалась расчетная модель горения предварительно не перемешанной смеси топлива и окислителя с учетом процессов диссоциации. Определены основные параметры и состав продуктов сгорания для различных геометрических размеров камеры сгорания и коэффициентов избытка окислителя. Показано, что увеличение внутреннего диаметра и длины камеры сгорания при неизменном расходе водорода приводит к снижению фактического недожога. При этом фактический недожог оказывается значительным за счет диссоциации продуктов сгорания при высоких температурах. Исследовано влияние избытка окислителя на недожог и температуру продуктов сгорания.

Ключевые слова

Источник финансирования

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (соглашение № 15–19–10027).

Получено

27.12.2018

Дата публикации

27.12.2018

Цитировать Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться

ГОСТ	Аминов Р. З. , Егоров А. Н. Исследование процессов сгорания водорода в кислородной среде // Теплофизика высоких температур – 2018. – Tом 56. – Номер 5 C. 775-781 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/tvt/s004036440003374-5-1 (дата обращения: 28.04.2024). DOI: 10.31857/S004036440003374-5
MLA	Aminov, R., Egorov, A. "Study of the combustion of hydrogen in an oxygen environment." Teplofizika vysokikh temperatur 56.5 (2018):775-781. DOI: 10.31857/S004036440003374-5
APA	Aminov R., Egorov A. (2018). Study of the combustion of hydrogen in an oxygen environment. Teplofizika vysokikh temperatur 56(5), pp.775-781 DOI: 10.31857/S004036440003374-5

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1109

Оценка читателей: голосов 0

1. Аминов Р.З., Байрамов А. Н. Система сжигания водорода для пароводородного перегрева свежего пара в цикле атомной электрической станции. Патент РФ № 2427048. Кл. МПК-G:21D5/16.2006.01.

2. Aminov R., Egorov A., Yurin V. Emergency Cooling System for Water-cooled Reactors // Conf. Proc. 17 Int. Multidisciplinary Scientific Geoconf. «Energy and Clean Technology». Albena: STEF92 Technology Ltd, 2017. P. 3.

3. Sternfeld H.J., Heinrich P. A Demonstration Plant for the Hydrogen/Oxygen Spinning Reserve // Int. J. Hydrogen Energy. 1989. V. 14. № 10. P. 703.

4. Frohlke K., Haidn O. J. Spinning Reserve System Based on H2/O2 Combustion // Energy Convers. Manage. 1997. V. 38. № 10–13. P. 983.

5. Haidn O.J., Frohlke K., Carl J., Weingartner S. Improved Combustion Efficiency of a H2/O2 Steam Generator for Spinning Reserve Application // Int. J. Hydrogen Energy. 1998. V. 23. № 6. P. 491.

6. Бебелин И.Н., Волков А. Г., Грязнов А. Н., Малышенко С. П. Разработка и исследование экспериментального водородно-кислородного парогенератора мощностью 10 МВт(т) // Теплоэнергетика. 1997. № 8. С. 48.

7. Malyshenko S.P., Gryaznov A. N., Filatov N. I. Highpressure H2/O2 – Steam Generators and they Possible Applications // Int. J. Hydrogen Energy. 2004. V. 29. № 6. P. 589.

8. Ильичев В.А., Пригожин В. И., Савич А. Р., Свиридов О. П., Малышенко С. П., Назарова О. В., Счастливцев А. И. Разработка высокотемпературного водородного минипароперегревателя // Тепловые процессы в технике. 2011. № 11. C. 517.

9. Development of Hydrogen-combustion Turbine. 1998. https://www.enaa.or.jp/WE-NET/report/1998/english/8_2.htm

10. Introducing the Dynamic Combustion Chamber, DCC. 2017. https://www.hydrogentechnologiesinc.com

11. Гурьянов А.И., Верещагин И. М. Влияние закрутки течения с осевым противотоком на процесс горения водород-кислородной смеси в среде водяного пара // Вестн. Самарск. гос. аэрокосм. ун-та им. С. П. Королева. 2013. Т. 41. № 3–1. С. 79.

12. Гурьянов А.И., Пиралишвили Г. Ш., Верещагин И. М. Тепломассообмен и горение в водород-кислородной камере сгорания // Вестн. Рыбинск. гос. авиац. техн. ун-та им. П. А. Соловьева. 2011. Т. 21. № 2. С. 3.

13. Аминов Р.З., Счастливцев А. И., Байрамов А. Н. К вопросу исследования кинетики процессов в диссоциированном водяном паре // Альтернативная энергетика и экология. 2016. № 11–12. С. 79.

14. Anderson D. Jr. Computational Fluid Dynamics. The Basics with Applications. N.Y.: McGraw-Hill Inc, 1995. 383 p.

15. Франк-Каменецкий Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987. 502 с.

16. Коркодинов Я. А. Обзор семейства k–?-моделей для моделирования турбулентности // Вестн. Пермск. нац. иссл. политехн. ун-та. 2013. Т. 15. № 2. С. 5.

17. Лахтин Ю. М. Материаловедение. Учеб. для высш. техн. учебн. завед. М.: Машиностроение, 1990. 528 с.

18. Александренков В. П. Расчет наружного проточного охлаждения камеры ЖРД. Метод. указ. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. 74 с.

19. Смирягин А.П., Белов А. В. Промышленные цветные металлы и сплавы. М.: Металлургия, 1974. 489 с.

20. Забайкин В. А. Горение водорода в условиях высокотемпературного сверхзвукового потока // ТВТ. 2017. Т. 55. № 4. С. 582.

21. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720 с.

22. Прибатурин Н.А., Федоров В. А., Алексеев М. В., Богомолов А. Р., Сорокин А. Л., Азиханов С. С., Шевырев С. А. Экспериментальное исследование процесса горения смесей водород–кислород и метан–кислород в среде слабоперегретого водяного пара // Теплоэнергетика. 2016. № 5. С. 31.