Повышение эффективности процесса смесеобразования в горелочных устройствах с использованием особенностей течения в вихревом прямоточном эжекторе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

На правах рукописи

Иванов Радион Игоревич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ В ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕЧЕНИЯ В ВИХРЕВОМ ПРЯМОТОЧНОМ ЭЖЕКТОРЕ

Специальность 01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 МАЯ 2012

Рыбинск — 2012

005043354

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьева»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Пиралишвили Шота Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королева Бирюк Владимир Васильевич;

кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой промышленной теплоэнергетики Липецкого государственного технического университета Губарев Василий Яковлевич.

Ведущее предприятие: открытое акционерное общество «Научно-производственное объединение «Сатурн», г. Рыбинск

Защита диссертации состоится 23 мая 2012 г. в 12— часов на заседании диссертационного совета в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева» по адресу: 152934, г. Рыбинск, Ярославская область, ул. Пушкина, 53, ауд. Г-237.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева»

Автореферат разослан 23 апреля 2012 г.

Ученый секретарь ^

диссертационного совета ^ Каляева Надежда Анатольевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема повышения эффективности процессов преобразования энергии требует снижения затрат на их реализацию при соблюдении достигнутых условий по экономичности, компактности и надежности, что обуславливает необходимость поиска оптимальных условий эффективного и низкоэмиссионного сжигания углеводородного топлива.

Характерные особенности ограниченных закрученных течений могут быть полезны при разработке такого рода устройств. Повышение качества рабочего процесса возможно за счет высокой интенсивности турбулентности, наличия рециркуляционных зон, радиального перераспределения полной энтальпии и других свойств закрученного потока.

Вихревой эжектор при малых габаритах и простоте конструкции получил распространение в энергетике, машиностроении и других отраслях промышленности. Несмотря на накопленные экспериментальные данные, остаются вопросы, требующие дополнительного исследования: недостаточно изучено распределение давления вдоль приосевой области эжектора; отсутствует адекватная расчетная модель таких устройств, построенная на критериальных зависимостях; не исследованы акустические характеристики вихревых эжекционных устройств; не изучены процессы смесеобразования в проточной части вихревых эжекторов.

Решение этих задач позволит получить дополнительную информацию о закрученных течениях в ограниченном объеме и расширить область применения вихревых эжекторов.

Цель диссертационной работы состоит в исследовании особенностей течения закрученного потока газов в вихревом прямоточном эжекторе для организации процесса смешения топлива с окислителем и последующего горения с целью создания эффективных горелочных устройств бытового и технологического назначения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

- численно и экспериментально исследовать рабочий процесс прямоточного вихревого эжектора с оценкой его функциональной пригодности для указанных технических направлений;

- провести анализ распределения концентрации компонентов топлива в выходном сечении горелочного устройства и измерить эмиссионные характеристики;

- разработать критериальные уравнения расчета проектируемых конструкций и методику математической обработки результатов эксперимента с использованием теории подобия и метода анализа размерностей;

- с использованием полученных данных и разработанной методики расчета спроектировать горелочное устройство и инфракрасную горелку, ра-

ботающие по механизму обедненной предварительно перемешанной толли-вовоздушной смеси.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использованы: аналитические методы на базе основополагающих закономерностей газовой динамики, термодинамики, теории подобия и методов анализа размерностей, методы постановки и обработки теплофизического эксперимента, численное моделирование турбулентных течений.

Научная новизна работы

Выявлены режимы работы вихревого прямоточного эжектора-смесителя, позволяющие организовать подачу сжигаемого газа при пониженных давлениях на входе; повысить качество процесса смесеобразования; обеспечить приемлемую равномерность поля концентрации топлива на выходе из смесителя (е < 0,24) и выбросы оксидов азота >ЮХ не более 10 ррт.

Определены акустические характеристики вихревого эжектора, которые позволяют осуществить необходимые защитные мероприятия при его включении в технологические цепочки различного назначения.

Достоверность и обоснованность научных положений обеспечивается применением основополагающих уравнений термогазодинамики, положений теории подобия и метода анализа размерностей, обработкой опытных данных с использованием методов математической статистики. Экспериментальные результаты получены на сертифицированном метрологическом оборудовании, прошедшим необходимую проверку. Достоверность подтверждается соответствием расчетных и опытных данных, а также совпадением с результатами исследований других авторов.

Практическая значимость

Разработанная методика позволяет по данным технического задания спроектировать модули смесеподготовки для различных топливосжигающих устройств бытового и технологического назначения с низким значением эмиссионных выбросов.

Экспериментальные данные по исследованию акустической неустойчивости в эжекторе позволят осуществить необходимые защитные мероприятия при его включении в технологические цепочки различного назначения.

Разработана вихревая инфракрасная горелка, предназначенная для отопления бытовых и производственных помещений, термической обработки материалов в авиационной, машиностроительной, химической и других отраслях. Эмиссионные выбросы горелки по СО и N0* не превышают 10 ррт. Новизна инфракрасной горелки защищена Патентом РФ.

Апробация работы

Основные результаты выполненных исследований докладывались:

- I Международная научно-техническая конференция, посвященная 70 летию основателя Рыбинской школы теплофизиков доктора технических наук, профессора Пиралишвили Ш.А.;

- Всероссийская молодежная научная конференция с международным участием « X Королевские чтения» 2010;

- Ежегодный конкурс научно- исследовательских работ студентов вузов Ярославской области 2010;

- Пятая Российская Национальная Конференция по Теплообмену

Международная научная школа «Проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических технологиях» 2010;

- XVI и XVII Школа-семинар молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева « Проблемы газодинамики и тепломассообмена в аэрокосмических технологиях» 2009, 2011;

- Международная научная школа «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических технологиях», Москва, 2011;

Публикации: ключевые положения опубликованы в 7 научных работах, 3 из них в рецензируемых изданиях по списку ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертация содержит 126 стр. машинописного текста, 123 рис. и состоит из введения, 5-ти глав, заключения, списка литературы из 116 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, выполнена краткая характеристика работы, сформулированы цели и задачи исследований, отмечена научная новизна, практическая значимость полученных результатов и положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации представлена история развития и обзор работ по исследованию вихревых и струйных эжекторов.

Рассмотрены труды М.Г.Дубинского, А.ПМеркулова, В.Т. Волова, В .И. Метенина, В.И. Епифановой, А.Д. Суслова, В.В. Бирюка и др. - ведущих ученых в области изучения процессов вакуумирования и эжектирова-ния, реализуемых за счет формирования приосевой области пониженного давления.

В результате анализа существующих экспериментальных исследований вихревых эжекторов различных конструкций определен диапазон эффективной работы по геометрическим и режимным параметрам.

Аналитический обзор позволил сформировать цель диссертационной работы и выполнить постановку решаемых задач.

Вторая глава работы посвящена численному моделированию газовой динамики воздушного потока проточной части вихревого эжектора.

Для описания процессов течения газа использована система дифференциальных уравнений Навье-Стокса, которая замыкалась моделью турбулентности и уравнением состояния. Согласно проведенным поверочным га-4 2 зодинамическим расчетам оптималь-

гиУ~Т|| ной для численного решения постав-

I Як , . ленной задачи является ЭВТА'-ю мо-

• ■ЙпИк ^ _)_ дель турбулентности. Расчетная сетка

1 £ / области течения (рис.1) выполнена гибридной во внутренней полости шШШШШШ ^ИИИИВР (тетрагональные элементы в основном

потоке, гексагональные элементы в ^чЩР^ пристеночной области). На входе в со-

Рис. I. Расчетная сетка. 1 - сопловой пловой ввод эжектора подавался воз-ввод. 2 - вихревая камера, 3 - камера дух с температурой 293 К при давлени-

смешения. 4 - осевой диффузор л , - ПИ* ,ггт

у ях 0,15 ...0,4МПа, в качестве эжекти-

руемого потока выступал воздух при атмосферном давлении и температуре

окружающей среды или метан.

При исследовании распределения статического давления (рис.2) по

Ж 1.9998+005 В' 1.8876*005 В' 1.7349+005 В 1.6020+005 Вр 1,469е+005 Ь 1.337е+005 1.205е+005 р 1.072е+<Ю5

Щ 9,4ове»да В 8.0779+004 * 6.754е+004

/Т5 055 0,35

Рис. 2. Распределение статического давления по длине эжектора при значении коэффициента зжекции п=0: 1) п = 2; 2) тс = 3; 3) 7г = 4

длине эжектора установлено, что зона пониженного давления сосредоточена в пределах небольшой области с относительным диаметром 2а = 0,3 и растягивается до окончания камеры смешения /„ = 1,38 (рис. 2). При изменении режимных параметров она не деформируется.

Распределение статического давления в сечении соплового ввода описывается квадратичной функцией, характер которой сохраняется для различных режимных и геометрических параметрах.

Линии тока в проточной части эжектора (рис. 3-4) имеют достаточно сложный трехмерный характер, обусловленный интенсивными радиатьными

Рис. 5. Зависимость коэффициента эжекции от относительной длины сопла пассивного потока ¿с = 0,1: 1) л = 2; 2) л = 4; 3) к = 3

Рис. 6. Зависимость коэффициента эжекции от относительного диаметра сопла пассивного I =0,9: 1)п = 2;2)я = 3;3)я= 1,5:4) тс = 4

Определена относительная длина сопла пассивного потока 1С =0,8-0,9, при которой достигается максимальное значение коэффициента эжекции (рис. 5). Причем длина сопла, соответствующая минимуму давления, не совпадает с длиной соответствующей максимальному значению коэффициента эжекции. Таким образом, пониженное давление играет не доминирующую роль в процессе вихревой эжекции. Повысить коэффициент эжекции позво-

Рис. 3. Распределение линий тока и зона рециркуляции в Рис. 4. Распределение линий эжекторе тока пассивно потока

пульсациями закрученного потока. На периферии диффузорной части эжектора формируется тороидальный вихрь, способствующий интенсификации массообменных процессов. В результате исследований обнаружено возвратное течение воздуха, граница которого располагается в начале камеры смешения и смещается вверх или вниз по потоку в зависимости от режимных параметров.

Установлено, что независимо от относительной длины и диаметра сопла пассивного потока максимальному значению коэффициента эжекции соответствует степень повышения давления я = 2 (рис. 5-6).

¡М5

ляет периферийный вихрь, обладающий высокой окружной компонентой скорости.

При исследовании влияния диаметра сопла пассивного потока на значение коэффициента эжекции установлено, что рост коэффициента эжекции на любом режиме работы продолжается до определенного значения 1С = ОД (рис. 6), при котором выполняется условие равенства статического давления в вихре давлению среды, в которую происходит истечение. При дальнейшем увеличении диаметра Зе > 0,1 эжекция снижается.

Предварительные исследования рабочего процесса вихревого эжектора позволили определить диапазон работы по геометрическим и режимным параметрам, обеспечивающим организацию процесса смешения.

При подаче в качестве пассивного потока метана исследовались процессы смешения (рис. 7). В результате взаимодействия периферийного вихря, обладающего высокой окружной компонентой скорости, с приосевой струей метана на границе раздела потоков возникают касательные сдвиговые напряжения, которые придают эжектируемой струе окружной импульс. Вследствие этого активная струя увлекает за собой пассивный поток топлива, который по мере продвижения приобретает окружную компоненту скорости. Таким образом, периферийный воздушный вихрь формирует в приосевой области сонаправленный ему «метановый» вихрь, который при удалении от сопла подвода пассивного потока перемешивается с периферийным воздушным потоком.

На выходе из смесителя концентрация метана несколько выше на периферии. Это связано тем, что массовый расход окислителя в выходном сечении распределен неравномерно: основная масса воздуха, как и метана, отбрасывается в рециркуляционную зону на периферию, в тоже время часть воздуха подсасывается в центральную область из атмосферы. За счет образования в диф-фузорном участке тороидальной зоны обратных токов и генерации интенсивной турбулентности в радиальном направлении происходит интенсификация процессов массообмена. Это обеспечивает смешение компонентов топлива и окислителя по объему отмеченной области (рис.8-9).

Рис. 8. Распределение коэффициента избытка воздуха в сечении 33

Рис. 9. Распределение коэффициента избытка воздуха в сечении 3—3.' 1)71 = 2,7; 2) 71 = 3,7; 3) л = 1,7

В главе 3 для реализации необходимых исследований разработан стенд (рис.10) и опытный образец (рис.11). Опытный образец прямоточного вихревого эжектора выполнен с возможностью изменения его геометрии: сопла пассивного потока в диапазоне ¿7, = 0,025...0,25 и 1С =0—1,9; длины вихревой камеры Гж =1-1,5; площади проходного сечения соплового ввода в диапазоне Гс = 0,03-0,1; конфигурации диффузора и геометрических размеров зазора щели 6. Все линейные размеры, как принято в теории вихревых труб, отнесены к минимальному диаметру вихревой камеры в сечении её примыкания к сопловому вводу.

Л

Рис. 10. Схема экспериментального стенда: 1 - поршневой компрессор; 2 -ротаметр активного потока; 3 - манометр сжатого воздуха; 4 - термопара; 5 - ротаметр пассивного потока; 6 - газовый баллон; 7 - редуктор давления; 8 - низконапорный резервуар; 9 - опытный образец; 10 - измерительное оборудование

При анализе погрешности измерений установлено, что применение измерительных датчиков в комплексе с современным метрологическим обеспе-

Рис. 11. Опытный образец. 1 - сопло пассивного потока, 2 - торцевая стенка, 3 - сопловой ввод, 4 - патрубок подвода сжатого воздуха, 5 -вихревая камера, 6 - камера смешения, 7 -конический осевой диффузор, 8 - кольцевая щель, 9 - стопорная гайка, 10 - регулируемый конус

чением, позволит провести периментальное исследование с допустимой степенью точности.

В четвертой главе приведены результаты опытного исследования вихревого эжектора, направленные на поиски рабочего режима, позволяющего организовать процесс смешения при пониженных давлениях газообразного топлива.

Распределение статического давления вдоль оси эжектора в зависимости от степени повышения давления и относи-

тельной площади сечения соплового ввода изображено на рис.12. Площадь сечения соплового ввода, в исследуемом диапазоне давлений на входе, слабо влияет на величину вакуумирования и давления на оси эжектора.

Минимальные значения давления зафиксированы в районе относительной длины ^ =0...0,6 и относительного радиуса -0,2<?<0,2. С увеличением относительной длины эжектора происходит постепенный рост давления до атмосферного, при приближении к периферии 0,7 < г < 1 темп роста давления замедляется. Максимальное и устойчивое значение коэффициента эжекции при постоянном значении % достигается при относительной длине сопла пассивного потока /с = 0,5-0,75 (рис. 13). В случае уменьшения относительной длины сопла пассивного потока (<0,5 возникают пульсации расхода эжектируемо-го потока, и эжектор работает в области неустойчивых режимов. Увеличение относительной длины сопла пассивного потока Т <0,75 способствует равномерному падению коэффициента эжекции. В большинстве случаев в работе эжектора наблюдается вторая область устойчивой работы, по размерам значительно ус-

0,6

035

I дДйд^-'

г АдЗ*'5 "а ІІ ¿Г 3 „ . .."'О Л О у— ¿Г ✓ <$> У ■м

¿ОООООО л

і

Рис.12. Распределение статического давления вдоль оси эжектора эксперимент: 1) тг = 2; 3) я = 3: 5)я = 4; численный расчет :2) я = 2; 4) я = 3: 6) я = 4

тупающая первой, которая сосредоточена в диапазоне значений 1С = 0.95... 1,05.

0,20

3 •fT 1 V- Г~

tiitd^ А . ОЖ о-- о 4L.. о\о X \ 2 <Г

Ii "¿О ЙЧ . \ 0 о о

д 4 U д V

I - " > о*""-1"- с/

t н 'А /у / ' /< V'' О

А

0,5 1,0

I

Рис. 13. Зависимость коэффициента эжекции Рис. 14. Зависимость коэффициента эжекции

от относительной длины сопла пассивного от относительного диаметра сопла пассивно-

потока. Ьвк = 1; = ОД; Рс = 0,1 го потока эжектора. Твк =1; 1С = 0,65; Рс = 0,1

числ. расчет : 1) тг = 2; 3) л - 3; 5)гг = 4; числ. расчет : 1) л - 2; 3) л - 3; 5) л = 4;

эксперимент:2) ¿г = 2; 4) л = 3; 6)ж = 4 эксперимент^) л = 2; 4) л = 3: 6)л = 4

При увеличении относительной длины вихревой камеры Гж расширяется диапазон неустойчивой работы 0 </„ < 0,75, область устойчивых режимов при этом смещается 0,9 < < 1,2.

Выполнено исследование зависимости коэффициента эжекции от диаметра сопла пассивного потока, которая имеет экстремальный характер (рис. 14). Максимум функции для сопла <7 =0,2 соответствует радиусу, определяющему границу зоны пониженного давления, на которой выполняется условие равенства статического давления в вихре давлению среды, в которую происходит истечение.

При исследовании акустических характеристик вихревого эжектора обнаружено двукратное скачкообразное изменение частоты акустических колебаний при значении я = 2,6, что равносильно переходу на вторую гармонику (рис.15). В диапазоне изменения степени расширения я от 0 до 2,6 и после скачка частота акустических колебаний как функция перепада давления изменяется монотонно без разрывов.

По результатам экспериментальных исследований получены соответствующие зависимости:

безразмерного давления вдоль оси эжектора

коэффициента эжекции от длины сопла пассивного потока п = 0.18 • ~1°Л ■ CsinC л - 0.6) + tog( л - 0,85));

10000

V, Гц 6000

4000

2000

о

□ Я =с •03......р,п.с ■¿.-...Ж..................

• =0 Г) ? =0 1 пав< 04

Я«®1 ¡¡§1®

1 2 Я 4

Рис. 15. Зависимость частоты от степени повышения давления при различных значениях

коэффициента эжекции от площади сечения закручивающего устройства

П = 1,39-*0'13

коэффициента эжекции от относительного диаметра эжектора

п = 0,83• 0,89я • (Ь(Х) + 0,46) ; частоты колебаний основного тона от степени повышения давления

5Ь = 0,38-

М

Экспериментальные исследования процесса смесеобразования в вихревом эжекторе подтвердили результаты численного расчета по характеру распределения концентрации метана на выходе (рис. 16-17).

Метан распределяется в воздухе достаточно равномерно: значения концентраций вдоль горизонтального и вертикального диаметров отличаются в предельном случае на 6 %; наибольшее расхождение в результатах измерения концентрации в центре и на периферии составило 25 %. При проведении экспериментального исследования установлено, что изменение площади сечения соплового ввода в диапазоне = 0,03...0,1 незначительно влияет на эффективность процесса перемешивания, таким образом, завершающая стадия смесеподготовки происходит в рециркуляционной зоне диффузорного участка. Оптимальной для подачи газообразного топлива является относительная длина сопла пассивного потока /с=0,55. Степень равномерности распределения метана в смеси оценивалась с помощью параметра е:

где

„с^, с - максимальная, минимальная и средняя концентрации топ-

ливного газа в смеси. Минимальное значение параметра е, полученное в результате экспериментального исследования, составило е = 0,12; максмальное -е- 0,43.

Для описания процесса смешения в выходном сечении эжектора получена соответствующая зависимость

ССМл = 0,13 -г2+1,1.

1,42 %

1,25 1Д8

1Д

1,34

ш 1,02 0,86 0,7

1 2 1 А , чх.

•

О 1 о Д о

Д

-1,65 -0,825

Г

1,65

-0,5

Рис. 16. Зависимость концентрации топлива от Рис. 17. Зависимость относительной концентра-относительного радиуса диффузора ции топлива от относительного радиуса

О - вертикальные измерения; 1 _ эксперимент, йс = ОД; 1С = 0,55;

ф — горизонтальные измерения. -

2, = 0,1; I = 0,55; £ = 0,06 2 ~ эксперимент, йс = 0,1; 1С = 0,68;

3 - эксперимент, данные В.ЕКостюк а и др.

Выполненные исследования вихревого эжектора в качестве горелочно-го устройства показали, что на выходе из диффузора формируется развитая рециркуляционная зона с нарушением симметрии в верхней части пламени, что объясняется наличием естественной конвекции (рис. 18).

При изменении геометрических или режимных параметров форма факела не менялась, происходило лишь его небольшое смещение вверх или вниз по течению. Пламя распределено не разномерно по занимаемому объему: между кромкой факела и стенкой диффузора формируется воздушная прослойка, защищающая стенки от прогарания; в центральной области также видно наличие воздушного слоя. Таким образом, факел имеет тороидальную форму. При проведении эксперимента изучались эмиссионные характеристики на выходе из эжектора. Выбросы по 1МОх лежат в пределах 7 ррт, по СО < 10 ррт.

Максимальное расхождение между результатами численного и экспериментального исследований вихревого эжектора составило 35 %. В среднем различие расчетных и экспериментальных данных не превышает 20 %. При этом все результаты численного исследования при различных значениях геометрических и режимных параметров качественно верно описывают экспе-

Рис. 18. Снимок факела эжектора

риментально установленные зависимости. Лучшее совпадение результатов численного исследования с экспериментом дает БЗТ - к - со модель турбулентности. Максимальное количественное расхождение в результатах наблюдается при исследовании распределения статического давления вдоль оси эжектора: область пониженного давления описывается достаточно точно, но при рассмотрении области относительной длины эжектора /( > 1 проявляются существенные противоречия в результатах численного моделирования и эксперимента.

В пятой главе представлена методика расчета и спроектрованные с её использованием эжекционные горелочные устройства.

Инфракрасная газовая горелка предназначена для отопления бытовых и производственных помещений, термической обработки материалов в авиационной, машиностроительной, химической и других отраслях и позволяет сэкономить до 50-60% тепла.

Для предварительных испытаний изготовлен упрощенный опытный образец без рубашки охлаждения и керамической камеры. По результатам экспериментального исследования (рис. 19) установлено, что эмиссионные

выбросы по СО и N0, составляют соответственно 10 и 7 ррт, что не превышает существующих норм. Уровень шума находится в диапазоне по частоте 1000 - 2700 Гц и интенсив-

Рис. 19. Снимок инфракрасной эжекционнои горелки

ности колебании не более 70 дБ, что также соответствует существующим нормам.

Устройство для сжигания топлива (рис. 20) предназначено для подготовки и сжигания топливовоздушной смеси и может найти применение в авиационных двигателях, теплоэнергетических установках и т.д.

Рис. 20. Снимки факелов богатого и бедного режимов горения

На выходе из горелочного устройства четко видна зона обратных токов достаточно симметричной формы (рис. 20). Эмиссионные характеристики на выходе из низконапорной вихревой горелки находятся в пределах нормы: выбросы по N0» < 7 ррш, по СО < 10 ррш.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Определены режимы работы прямоточного вихревого эжектора, удовлетворяющие требованиям качественной смесеподготовки и характеризующиеся отсутствием пульсаций расходов окислителя и топлива.

В результате анализа экспериментальных и расчетных данных выполнена количественная оценка неравномерности состава топливовоздушной смеси в выходном сечении эжектора-смесителя, которая не превышает 20%. Эмиссионные выбросы, полученные по результатам экспериментального исследования, соответствуют СО <10 ррш; Ж)х < 7 ррш.

Полученная система критериальных уравнений позволяет на начальной стадии оценить влияние геометрических и режимных параметров на эффективность рабочего процесса эжекционного устройства.

Экспериментальные данные по исследованию акустических характеристик работы вихревого эжектора позволили выявить наиболее эффективные геометрические и режимные параметры, удовлетворяющие требованиям по шуму и не снижающие эффективности процессов эжектирования, что обеспечит безопасное включение его в технологические цепочки различного назначения.

На основе развитых в работе представлений предложена методика расчета основных характеристик эжекционных устройств, с использованием которой рассчитаны и спроектированы конструкции инфракрасной газовой горелки и горелочного модуля, работающие по механизму обедненной предварительно перемешанной топливовоздушной смеси.

Основные публикации

1. Иванов, Р.И. Экспериментальное исследование акустических колебаний в вихревом эжекторе [Текст] / Р.И. Иванов, Ш.А. Пиралишвили, М.Н. Сергеев // Вестник Рыбинского государственного технического университета имени П.А. Соловьева. - 2011- №2 (20).- С. 201-204.

2. Пиралишвили, Ш.А. Разработка инфракрасного газового горелочного устройства на базе вихревого эжектора [Текст] / Ш.А. Пиралишвили, А.И.Гурьянов, Р.И.Иванов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. С. П. Королева. - 2007. -№ 2 (13). - С. 151-154.

3. Пиралишвили, Ш.А. Исследование вихревого эжектора - смесителя [Текст] / Ш.А. Пиралишвили, Р.И.Иванов // Научно-технический и

информационно-аналитический журнал «Тепловые процессы в технике». -2010. - №2, Т.2. — С. 57-62.

4. Пиралишвили, Ш.А. Смесеобразование в низкоперепадном вихревом эжекторе [Текст] / Ш.А. Пиралишвили, Р.И.Иванов // Материалы I Международной научно-технической конференции, посвященной 70 летаю основателя Рыбинской школы теплофизиков доктора технических наук, профессора Пиралишвили Ш.А. «Энергетические установки: тепломассообмен и процессы горения». - Рыбинск. - 2009. - С. 93-98

5. Пиралишвили, Ш.А. Численное и экспериментальное исследование рабочего процесса вихревого эжектора-смесителя [Текст]/ Ш.А. Пиралишвили, Р.И.Иванов // Труды XVII Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в аэрокосмических технологиях». - М.: Изд-во МЭИ, 2009 г. - Т. 2. - С. 60-64.

6. Пиралишвили, Ш.А. Исследование процесса смесеобразования в прямоточном вихревом эжекторе [Текст] / Ш.А. Пиралишвили, Р.И.Иванов // Труды пятой Российской национальной конференции по теплообмену. -М.: Изд-во МЭИ, 2010 г. - Т.З. - С. 214-217

7. Пат. 2413131 Российская Федерация МПК Г 23 Б 14/12 Инфракрасная газовая горелка [Текст] / Пиралишвили Ш.А., Гурьянов А.И., Иванов Р.И.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева» - заявка №2009137759/06, 12.10.2009; опубл. 27.02.11, Бюл. №6.-5 с.

Зав. РИО М. А. Салкова Подписано в печать 23.04.2012 г.

Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л. 1. Тираж 100. Заказ 94.

»

Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьева (РГАТУ имени П. А. Соловьева) 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

Отпечатано в множительной лаборатории РГАТУ имени П. А. Соловьева 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЭЖЕКЦИОННОЙ ТЕХНИКИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Струйные эжекторы.

1.2 Экспериментальные и аналитические исследования вихревых эжекторов.

1.3 Исследование акустических колебаний в вихревом эжекторе.

1.4 Анализ организации процесса смесеобразования в вихревых эжекционных устройствах.

Постановка цели и задач исследования.

ГЛАВА 2 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ВИХРЕВОГО ЭЖЕКТОРА.

2.1 Постановка задач и выбор объекта исследования, расчетная область и граничные условия.

2.2 Результаты численного исследования.

Выводы по главе.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1 Цели эксперимента, постановка задач исследования.

3.2 Экспериментальный стенд.

3.3 Метрологическое обеспечение и погрешность измерений.

Выводы по главе.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1 Влияние давления воздуха на входе и геометрии основных узлов.

4.2 Экспериментальное исследование акустических характеристик вихревого эжектора.

4.3 Смесеобразование в полости вихревого эжектора.

4.4 Анализ полученных результатов.

Выводы по главе.

ГЛАВА 5. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЖЕКЦИОННЫХ

ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ.

Инфракрасная газовая горелка.

Устройство для сжигания топлива.

Повышение требований к энергосбережению ужесточает запросы к качеству процессов преобразования энергии в энергетических установках. В последнее время на первый план вышли экологические нормы, условия экономичности, компактность и надежность создаваемых устройств.

Характерные особенности ограниченных закрученных течений могут быть полезны при разработке таких устройств. Повышение качества рабочего процесса возможно за счет высокой интенсивности турбулентности, наличия рециркуляционных зон, радиального перераспределения полной энтальпии и других свойств закрученного потока.

Вихревые эжекторы получили распространение в газо и нефтедобывающей, химической промышленности, аэрации и озонирования воды, гидротранспорте сыпучих материалов, в энергетике, машиностроении и т.д.

На практике чаще применяются струйные эжекторы, поскольку они обладают высокой эжекционной способностью, простотой конструкции и хорошо изучены. Основной их недостаток - большие габариты, ограничивающие область возможного применения. Вихревые эжекторы при гораздо меньших размерах не уступают по способности эжектирования струйным, а в некоторых случаях и превосходят их. Для реализации эжекции в струйных устройствах необходим высокоскоростной осевой поток, в вихревых эжекторах доминирующая роль в этом процессе отводится приосевой области пониженного давления, что позволяет достигать требуемых значений коэффициента эжекции при меньших расходах активного воздуха. Все эти особенности, а главным образом - компактность, значительно расширяют возможную область применения вихревой эжекционной техники.

Основной задел материала, посвященного экспериментальному исследованию вихревых эжекторов и вихревых вакуум-насосов, создан еще во времена СССР. Изучением процессов вакуумирования и эжектирования, реализуемых за счет формирования приосевой области пониженного давления занимались М.Г.Дубинский, А.П.Меркулов, В.Т.Волов, В.И Метенин, В.И Епифанова, А.Д. Суслов, В.В. Бирюк и др.

Несмотря на накопленные экспериментальные данные, остаются вопросы, требующие дополнительного исследования. Так например, недостаточно изучено распределение давления вдоль приосевой области эжектора; мало работ посвящено исследованию вихревых эжекторов с коническим диффузором, который в сравнении с щелевым раскруточным обладает меньшими гидравлическими сопротивлениями, что важно в технологических схемах. Отсутствует адекватная расчетная модель таких устройств, построенная на критериальных зависимостях. Недостаточно информации предоставлено по изучению акустических характеристик вихревых эжекционных устройств. Не целиком изучены процессы смесеобразования в полости вихревых эжекторов.

Решение этих задач позволит получить необходимую информацию о закрученных течениях в ограниченном объеме и расширить область применения вихревых эжекционных устройств.

Цель диссертационной работы состоит в исследовании особенностей течения закрученного потока газов в вихревом прямоточном эжекторе с целью организации процесса смешения топлива с окислителем и последующего горения для создания эффективных горелочных устройств бытового и технологического назначения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

- Численно и .экспериментально исследовать рабочий процесс прямоточного вихревого эжектора с оценкой его функциональной пригодности для указанных технических направлений;

- Провести оценку распределения концентрации компонентов топлива в выходном сечении горелочного устройства и измерить эмиссионные характеристики;

- Разработать методику математической обработки результатов эксперимента с использованием теории подобия и метода анализа размерностей для выработки критериальных зависимостей расчета проектируемых конструкций.

- С использованием полученных данных и разработанной методики расчета спроектировать горелочное устройство и инфракрасную горелку, работающих по механизму обедненной предварительно перемешанной топливовоздушной смеси.

Научная новизна работы:

- Выявлены режимы работы вихревого прямоточного эжектора-смесителя, позволяющие организовать подачу сжигаемого газа при пониженных давлениях на входе; повысить качество процесса смесеобразования, а также приемлемую равномерность поля концентрации топлива на выходе из смесителя (е < 0,24); обеспечить выбросы оксидов азота №3Х не более 10 ррш.

- Определены акустические характеристики вихревого эжектора, которые позволяют осуществить необходимые защитные мероприятия при его включении в технологические цепочки различного назначения.

Достоверность и обоснованность научных положений

Достоверность и обоснованность научных положений обеспечивается применением основополагающих уравнений термогазодинамики, положений теории подобия и метода анализа размерностей, обработкой опытных данных с использованием методов математической статистики. Экспериментальные результаты получены на сертифицированном метрологическом оборудовании, прошедшим необходимую проверку. Достоверность подтверждается соответствием расчетных и опытных данных, а также совпадением с результатами исследований других авторов.

Практическая значимость

Разработанная методика позволяет по данным технического задания спроектировать и разработать модули смесеподготовки для различных топливосжигающих устройств, в том числе и камер сгорания, инфракрасные горелки бытового и технологического назначения с низким значением эмиссионных выбросов, способные работать на низконапорном газообразном топливе.

Экспериментальные данные по исследованию акустической неустойчивости, приводящей к нестационарному изменению внутренних параметров потока в эжекторе, позволят осуществить необходимые защитные мероприятия при его включении в технологические цепочки различного назначения.

Разработана вихревая инфракрасная горелка, предназначенная для отопления бытовых и производственных помещений, термической обработки материалов в авиационной, машиностроительной, химической и других отраслях. Эмиссионные выбросы горелки по СО и >ЮХ не превышают 10 ррт. Новизна инфракрасной горелки защищена Патентом РФ № 2413131, опубл. 27.02.11

Методы исследований

Для решения поставленных задач использованы: аналитические методы на базе основополагающих закономерностей газовой динамики, термодинамики, теории подобия и методов анализа размерностей, методы постановки и обработки теплофизического эксперимента, численное моделирование турбулентных течений.

Личный вклад автора заключается:

- в анализе современного состояния эжекционной техники;

- в создании экспериментального стенда для исследования процессов эжектирования и вакуумирования, акустических характеристик, процессов смешения и горения;

- в проведении расчётных и экспериментальных исследований, обработке и анализе опытных данных;

- разработке конструкции и методики расчёта вихревого эжектора. На защиту выносятся:

- критериальные уравнения, описывающие влияние геометрических и режимных параметров на рабочий процесс вихревого эжектора;

- опытные данные по изучению акустических характеристик вихревых эжекционных устройств;

- результаты расчетных и экспериментальных исследований совместного влияния режимных и геометрических факторов на характеристики рабочего процесса вихревого эжекционного устройства.

- экспериментальные данные по исследованию процессов смешения и горения в вихревом эжекционном устройстве

- инфракрасная газовая горелка. Апробация работы

Основные результаты выполненных исследований докладывались на конференциях:

- I Международная научно-техническая конференция, посвященная 70 летию основателя Рыбинской школы теплофизиков доктора технических наук, профессора Пиралишвили Ш.А.

- Всероссийская молодежная научной конференция с международным участием « X Королевские чтения» 2010.

- Ежегодный конкурс научно- исследовательских работ студентов вузов Ярославской области 2010.

- Пятая Российская Национальная Конференция по Теплообмену Международная научная школа «Проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических технологиях» 2010.

- XVI и XVII Школа-семинар молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева « Проблемы газодинамики и тепломассообмена в аэрокосмических технологиях» 2009, 2011

- Международная научная школа «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических технологиях», Москва, 2011. Публикации

По материалам диссертации опубликованы 3 статьи в изданиях утверждённых ВАК, 8 докладов в трудах конференций. Структура и объём диссертации

Диссертация содержит 126 стр. машинописного текста, 123 рисунка и состоит из введения, 5-ти глав, заключения, списка литературы из 115 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Определены режимы работы прямоточного вихревого эжектора, удовлетворяющие требованиям качественной смесеподготовки и характеризующиеся отсутствием пульсаций расходов окислителя и топлива.

В результате анализа экспериментальных и расчетных данных выполнена количественная оценка неравномерности состава топливовоздушной смеси в выходном сечении эжектора-смесителя, которая не превышает 20%. Эмиссионные выбросы, полученные по результатам экспериментального исследования, соответствуют СО <10 ррш; N0 < 7 ррт.

Полученная система критериальных уравнений позволяет на начальной стадии оценить влияние геометрических и режимных параметров на эффективность рабочего процесса эжекционного устройства.

Экспериментальные данные по исследованию акустических характеристик работы вихревого эжектора позволили выявить наиболее эффективные геометрические и режимные параметры, удовлетворяющие требованиям по шуму и не снижающие эффективности процессов эжектирования, что обеспечит безопасное включение его в технологические цепочки различного назначения.

На основе развитых в работе представлений предложена методика расчета основных характеристик эжекционных устройств, с использованием которой рассчитаны и спроектированы конструкции инфракрасной газовой горелки и горелочного модуля, работающие по механизму обедненной предварительно перемешанной топливовоздушной смеси.

1. Соколов, Е.Я. Струйные аппараты Текст. / Е.Я.Соколов, Н.М.Зингер. -3-е изд. перераб. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 352с.

2. Дейч, М.Е. Техническая газодинамика Текст. / М.Е.Дейч. M.-J1. Госэнергоиздат, 1961

3. Абрамович, Г.Н. Прикладная газовая динамика Текст. / Г.Н.Абрамович. Т. 1. М. :Наука, 1991. - 600с.

4. Миллионщиков, М.Д. Газовые эжекторы больших скоростей Текст. / М.Д Миллионщиков, Г.М. Рябинков. // Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. ЦАГИ, Бюро научной информации 1961.-С. 5-32

5. Таганов, Г.И. К теории критического режима газового эжектора Текст. / Г.И. Таганов, И.И. Межиров. // Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. ЦАГИ, Бюро научной информации 1961.-С. 33-40

6. Никольский, A.A. Критические режимы газового эжектора больших перепадов давления Текст. / A.A. Никольский, В.И. Шустов.// Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. ЦАГИ, Бюро научной информации 1961- С.41-47

7. Васильев, Ю.Н. К теории газового эжектора Текст. / Ю. Н. Васильев.// Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. -ЦАГИ, Бюро научной информации 1961.- С.48-79

8. Харитонов, В.Т. Экспериментальное исследование щелевого двухступенчатого звукового эжектора с общей форкамерой. Текст. / В.Т. Харитонов. // Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. ЦАГИ, Бюро научной информации 1961- С. 117-133

9. Васильев, Ю.Н. Газовые эжекторы со сверхзвуковыми соплами. Текст. / Ю.Н. Васильев. //Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. ЦАГИ, Бюро научной информации 1961.- С. 134-212

10. Васильев, Ю.Н. Экспериментальное исследование газовых эжекторов с коническими камерами смешения. Текст. / Ю. Н. Васильев, Ю. А. Дашков. // Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. ЦАГИ, Бюро научной информации 1961.- С.224-234

11. Васильев, Ю.Н. Некоторые свойства газовых эжекторов со сверхзвуковым диффузором, имеющим горловину. Текст. / Ю. Н. Васильев. // Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. ЦАГИ, Бюро научной информации 1961С.235-260

12. Межиров, И.И. Расчет критических режимов плоского сверхзвукового эжектора. Текст. / И.И. Межиров, Л.И. Северинов. // Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. ЦАГИ, Бюро научной информации 1961.-С.261-283

13. Межиров, И.И. Расчет предельных режимов газового эжектора. Текст. / И.И. Межиров. // Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. ЦАГИ, Бюро научной информации 1961- С.284-292

14. Искра, А.Л. Эжектор с разными эжектирующим и эжектируемым газами. Текст. / A.JI. Искра. // Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. -ЦАГИ, Бюро научной информации 1961- С.303-321

15. Харитонов, В.Т. Исследование эффективности газового эжектора с цилиндрической камерой смешения. Текст. / В.Т. Харитонов. // Сборник работ по исследованию сверхзвуковых газовых эжекторов. ЦАГИ, Бюро научной информации 1961- С.322-327

16. Столяров, A.A. Об особенностях термического энергоразделения в газовом эжекторе. Текст. / A.A. Столяров // Известия академии наук СССР. Энергетика и транспорт.№1, 1981г. с. 159-162

17. Алексеенко, C.B. Закрученные потоки в технических приложениях (обзор) / C.B. Алексеенко, В.Л. Окулов // Теплофизика и аэромеханика. -1996. -т.З, №2. С101 — 138

18. Меркулов, А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. Текст. / М.: Машиностроение, Самара. Оптима, 1997.- 292 с.

19. Суслов, А.Д. Вихревые аппараты Текст. / А.Д. Суслов, C.B. Иванов, A.B. Мурашкин, Ю.В.Чижиков. М.: Машиностроеение, 1985. — 256 с.

20. Пиралишвили, Ш.А. Вихревой эффект. Эксперимент, теория, технические решения Текст. / В.А. Пиралишвили, В.М. Поляев, М.Н. Сергеев. М.: УНПЦ «Энергомаш», 2000. 414 с.

21. Волов, В.Т. Термодинамика и теплообмен сильнозакрученных сверхзвуковых потоков газа в энергетических устройствах и аппаратах. Текст. / В.Т. Волов. Самара: Изд-во СНЦ РАН, 2006.-316с.

22. Бирюк, В.В. Вихревой эффект энергетического разделения газов в авиационной технике и технологии Текст. /В.В. Бирюк // Изв. вузов. Авиационная техника. 1993. № 2. - С 20 -23

23. Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы I Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев, 1971.-25 с.

24. Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы II Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев, 1976. 273 с.

25. Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы III Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев, 1981. 443 с.

26. Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы IV Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев, 1984. 283 с.

27. Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы V Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев, 1986. 256 с.

28. Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы VI Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев, 1993. 223 с.

29. Дубинский, М.Г. Вихревой вакуум-насос Текст. / М.Г. Дубинский // Изв. АН СССР. -1954.-№9.

30. Дубинский, М.Г. Вихревые аппараты Текст. / М.Г. Дубинский // Изв. АН СССР. 1955.- № 8. С. 25-37.

31. Волов, В.Т. Метод расчета вихревого диффузорного устройства. Текст. / В.Т. Волов // ИФЖ. 1983. - Т. XIV - №1.

32. Волов, В Т. Исследование вихревого эжекторного вакуум-насоса Текст. / В.Т. Волов. // Вихревой эффект его промышленное применение. Материалы III Всесоюзной научно- технической конференции по вихревому эффекту. Куйбышев, 1981.-е. 209-212.

33. Волов, В.Т. Исследование элементов вихревых холодильных устройств и вакуум-насосов с целью повышения их термодинамической эффективности Текст. / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук М - 1980.-183 с.

34. Лаврусь, O.E. Математическое моделирование закрученных потоков в вихревых эжекторных устройствах Текст. / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Самара., 2000. - 160 с.

35. Метенин, В.И.Экспериментальное исследование эжектора холодного потока вихревой трубы Текст. / В.И. Метенин, А.Е. Князев // Вихревой эффект и его применение в технике. Материалы V Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев, 1988. - с. 53-56.

36. Воронин, Г.И. Конструирование машин и агрегатов систем кондиционирования Текст. / Г.И. Воронин. -М.: Машиностроение, 1978. 544 с.

37. Меркулов, А.П. Экспериментальное сравнение вариантов геометрии вихревого эжектора Текст. / А.П.Меркулов, В.Т. Волов, А.В.Ильин . Куйбышев,- 1981.-13с.- Депонировано в ВИНИТИ 17.07.81. №3940

38. Меркулов, А.П. Оптимизация геометрических характеристик вихревого эжектора для сжатия водяных паров Текст. / А.П.Меркулов, В.Т. Волов, А.В.Ильин . Депонировано в ВИНИТИ 12.06.81. №3941- 81

39. Епифанова, В.И. Приближенная методика расчетного определения основных характеристик вихревого эжекгора. Текст. / В.И. Епифанова // Известия ВУЗов М.: Машиностроение, 1975 - № 10-е. 35-41.

40. Епифанова, В.И. Опытное и расчетное исследование вихревого эжектора. Текст. / В.И. Епифанова, В.К. Костин, В.В. Усанов // Известия ВУЗов. Машиностроение . - 1975. - № 11.-е. 85-89.

41. Самойлов, В.Е. Методика термогазодинамического расчета вихревого эжектора Текст. / В.Е. Самойлов // Вихревой эффект и его применение в технике. Материалы V Всесоюзной научно-технической конференции. -Куйбышев, 1988. с. 50-53.

42. Волов, В.Т. Математическая модель вихревого эжектора Текст. / В.Т. Волов, O.E. Лаврусь // Труды девятой межвузовской конференции. -Самара.-1999.-С.21 -23

43. Лаврусь, O.E. Исследование вихревых эжекторов в системах опорожнения, очистки подвижного состава железнодорожного транспорта Текст. / O.E. Лаврусь // Сборник научных трудов молодых ученых и аспирантов СамИИТа. Самара.-1997.-е.89-91

44. Воронин, В.Г. Исследование кондиционера с вихревым вакуум-насосом Текст. / В.Г.Воронин, Ю.В. Чижиков, Л.П.Левин // Вихревой эффект и его применение в технике: Материалы II Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев, 1976, с. 150-154

45. Каспин, Е.Л. Вихревой газожидкостный эжектор с вращающейся камерой смешения Текст. / Е.Л. Каспин, Л.К. Алимова // Вихревой эффект и его применение в технике. Материалы V Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев, 1988. - с. 201-204.

46. Ильин, А. В. Результаты экспериментального исследования вихревого эжектора для сжатия водяных паров Текст. / А. В. Ильин // Вихревой эффект и его применение в технике. Материалы IV Всесоюзной научно-технической конференции. Куйбышев, 1984.-е. 146-151.

47. Ильин, A.B. Вихревой эжектор для утилизации пара из концевых уплотнений паровых турбин с противодавлением Текст. / А. В. Ильин // Повышение эффективности и надежности эксплуатации турбоагрегатов в сахарной промышленности. М., 1982.-е. 2-8.

48. Арсеньев, В.М. Исследование взаимодействия потоков газа в воздушном вихревом эжекторе. Текст. / В.М. Арсеньев С.С. Мелейчук // "BicHUK СумДУ", №10(94) '2006

49. Кныш, Ю.А. О механизме неустойчивости течения закрученных потоков жидкости и газа в элементах ГТД. Текст. / Ю.А. Кныш, C.B. Лукачев // Сборник трудов куйбышевского авиац. Ин-та. 1974. - Вып. 67. - С.205-208

50. Кныш, Ю.А. Автоколебания в закрученных струях. Текст. / Ю.А. Кныш. Самара : Изд-во Самарского научного центра РАН, 2006. 248 е.:

51. Лукачев, C.B. Исследование неустойчивых режимов течения газа в вихревой трубе Ранка Текст. / C.B. Лукачев // ИФЖ. 1982. - XLI, №5 с. 784-791

52. Сергеев, М.Н. Исследование газодинамических возмущений закрученного потока с целью уточнения физико-математической модели течения в вихревых устройствах: Дис. канд.техн. наук. Москва,2003. - 143 с.

53. Куйбин, П.А. Определение частоты прецессии винтового вихря Текст. / П.А. Куйбин, В.Л. Окулов // письма в ЖТФ. 1994. - Т.20, вып.7. - С.32-35

54. Кныш, Ю.А. Физичская модель явления энергопереноса в вихревой трубе Текст. / Ю.А. Кныш // Вихревой эффект и его применение в технике. Куйбышев, - 1981.-е. 29-31

55. Гурьянов, А.И. Экспериментальное и теоретическое обоснование методикипроектирования вихревых противоточных низкоперепадных горелок. Дис. канд.техн. наук. Рыбинск, 2007. - 137 с.

56. Пиралишвили, Ш.А. Развитие теории, разработка и внедрение методов расчета вихревых энергоразделителей с целью создания эффективных технических устройств: Дис. докт. Техн. Наук. М., 1991

57. Пиралишвили, Ш.А. Вихревое горел очное устройство Текст. / Ш.А.Пиралишвили // Изв.вузов.Авиационная техника. -1989.-№ 2.-е. 8081

58. Пиралишвили, Ш.А. Экспериментальные характеристики вихревых нагревателей Текст. / Ш.А.Пиралишвили, H.H. Новиков // Изв. вузов. Авиационная техника. -1984.-№ 1.-е. 93-95

59. Михайлов В.В. Исследование характеристик однорасходной вихревой трубы с целью создания эффективных горелочных устройств Текст.: дис. . канд. техн. наук/Михайлов Владимир Владимирович. Рыбинск: РГАТА, 2001.-154 с.

60. Иссерлин, A.C. Основы сжигания газового топливаТекст. / A.C. Иссерлин. Л.:Недра, 1980. - 271 с.

61. Иссерлин, A.C. Газовые горелки Текст. / A.C. Иссерлин .- Л.:Недра, 1973.- 171 с.

62. Эстеркин, Р.И. Методы теплотехнических измерений и испытаний при сжигании газа Текст. / Р.И.Эстеркин, А.С.Иссерлин, М.П. Певзнер. -Л.:Недра, 1972.-376 с.

63. Халатов, A.A. теория и практика закрученных потоков Текст. / А.А.Халатов. Киев: Наукова думка, 1989. - 192с.

64. Гупта, А. Закрученные потоки: пер. с англ. Текст. / А. Гупта, Д.Лилли, Н.Сайред. М.:Мир, 1987. - 588с.

65. Законы горения; под общей ред. Ю.В. Полежаева Текст. /. -М.:Энергомаш, 2006. 352с.

66. Прудников, А.Г. Процессы смесеобразования и горения в воздушно-реактивных двигателях Текст. / А.Г.Прудников, М.С.Волынский, В.И. Сагалович. М.: Машиностроение, Москва, 1971. - 356 с.

67. Пат № 2262040 Российская Федерация МПК 7 F 23 D14/02, 14/60, F 23 С 11/00,Эжекционная горелка. Пиралишвили Ш.А., Гурьянов А.И., -опубл. 10.10.05, Бюл. № 28. 5 е.: ил.

68. Пиралишвили, Ш.А. Исследование процесса смесеобразования в прямоточном вихревом эжекторе Текст. / Ш.А. Пиралишвили, Р.И. Иванов // Труды пятой Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ, 2010 г. - Т.З. - С. 214-217

69. Пиралишвили, Ш.А. Исследование вихревого эжектора смесителя Текст. / Ш.А. Пиралишвили, Р.И.Иванов // Научно-технический и информационно-аналитический журнал «Тепловые процессы в технике». - 2010. - №2, Т.2. - С. 57-62.

70. Патент РФ № 2059839 Ускоритель потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания с эжектором Юденков Н.А.; Серебряков Р.А.; Родионов Ю. Н.; Бирюк В. В. Дата публикации: 10.05.1996

71. Андерсон, Д. Вычислительная гидромеханика и теплообмен Текст. / Д. Андерсон, Дж. Таннехилл, Р. Плетчер. М.: Мир, 1990. - 384 с.

72. Иевлев, В. М. Численное моделирование турбулентных течений Текст. / В.М. Иевлев. М.: Наука, 1990. - 216 с.

73. Киреев, В. И. Численное моделирование газодинамических течений Текст. / В. И. Киреев, А. С. Войновский. М.: Издательство МЭИ, 1991. -254 с.

74. Menter, F. R. Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineeringapplications. Text. / F.R. Menter •// AIAA Journal. 1994. - V. 32, N8,- P. 12-13.

75. Преображенский, В.П. Теплотехнические измерения и приборы. Текст. /

76. В.П. Преображенский. -М.: Энергия, 1978. 375 с.

77. Зедгиндзе, И.Г. Планирование эксперимента для исследованиямногокомпонентных систем. Текст. / И.Г. Зедгиндзе М., «Наука», 1976, с. 390

78. Хикс, Ч. Основные принципы планирования эксперимента перевод санглийского Текст. /, Ч. Хикс. Издательство «МИР», Москва 1967

79. Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке.

80. Методы обработки данных. Текст. /, Н.Джонсон, Ф.Лион, перевод санглийского под редакцией к.т.н. Э.К. Лецкого Издательство «Мир» Москва 1980

81. Круг, Г.К. Планирование эксперимента в задачах идентификации иэкстраполяции Текст. / Круг Т.К., Сосулин Ю.А., ФатуевВ.А. М., «Наука», 1977

82. Монтгомери, Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных Текст. /

83. Д.К. Монтгомери. Л.: Судостроение, 1980. - 384 с.

84. Володарский, Е.Т. Планирование и организация измерительногоэксперимента Текст. / Е.Т. Володарский, Б.Н. Малиновский, Ю.М. Туз -К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987. -280 с.

85. Шенк, X. Теория инженерного эксперимента. Текст. / Х.Шенк. М.: Мир,1972. 384 с.

86. Тейлор, Дж. Введение в теорию ошибок Текст. / Дж. Тейлор. М.: Мир,1985,272с.

87. Агранат, Б.А. Основы физики и техники ультразвука: уч. пос. для Вузов

88. Текст. / Б.А. Агранат, М.Н.Дубровин, H.H. Хавский и др. М.:Выс. шк.;1987. - 352 с.

89. Васильев, А.Ю. Разработка струйного фронтового устройства с закруткойпотока для камер сгорания Текст. / А.Ю. Васильев, A.A. Свириденков, В.Ф. Гольцев [и др.] // Теплоэнергетика. -2005.-№4- с. 19-29

90. Кашапов, P.C. Исследование влияния нейстойчивости фронта пламенизаранее смешанны газов на эмиссию оксидов азота Текст. / P.C. Кашапов, Д.А. Максимов, Д.В. Скиба [и др.] // Вестник СГАУ. 2000. -Вып.З.-с. 90-97

91. Постников, A.M. Снижение оксидов азота в выхлопных газах ГТУ Текст.

92. A.M. Постников Самара: изд-во Самарского научного центра РАН, 2002.-286 с.

93. Тумановский, А.Г. Проблема и пути создания малотоксичных камерсгорания для перспективных стационарных ГТУ Текст. / А.Г. Тумановский, М.Н. Гутник, В.Д. Васильев, Л.В. Булысова, М.М. Гутник // Теплоэнергетика. 2006.- №7 - с 22-29

94. Лефевр, А Процессы в камерах сгорания ГТД Текст. / А. Лефевр- М.:1. Мир, 1986,-с. 8-18

95. Premixer Design for High Hydrogen Fuels Электронный ресурс. / Final

96. Report. GE Energy.-2005- 115 p. Режим доступа: http:// www.osti.gov/bridge/servlets/perl/ 889756-ixNplE/889756.pdf. - Заголовок с экрана.

97. Жданов, С.Ф. Расчетно-экспериментальная оптимизациянизкоэмиссионных горелочных устройств Текст. / С.Ф. Жданов, А.З. Шайхутдинов, Д.А. Максимов, Д.В. Скиба // Газотурбинные технологии.- 2007.-№4.-с. 8-13.

98. Тухбатулин Ф. Г. Малотоксичные горелочные устройства газомазутныхустановок. Текст. / Ф.Г. Тухбатулин, P.C. Кашапов М.: Недра, 1997155 с.

99. Талантов, A.B. Горение в потоке Текст. / A.B.Талантов. М.: Машиностроение, 1978.-160 с.