НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Научная новизна деятельности ООО «Новые технологии» - комплексный подход к решению проблемы создания высокоэффективных и экологически чистых ГТУ на базе конвертируемых авиационных газотурбинных двигателей в технологии когенерационного (комбинированного) цикла производства тепловой и электрической энергии в промышленности и коммунальной энергетике. Указанный комплексный подход включает:

• - разработку многоконтурной камеры сгорания (КС) на базе унифицированной малоэмиссионной горелки;
• - разработку программы регулирования подачи топлива по контурам (КС) системы АСУ КС в зависимости от режимов работы двигателя и атмосферных условий;
• - разработку конструкции каталитической нейтрализации выброса СО в системе выхлопа;
• - разработку камеры дожигания в выхлопной системе.

Такой комплексный подход позволит выполнить требование норм на эмиссию вредных веществ продуктов сгорания на всех возможных режимах эксплуатации ГТУ без снижения эффективного КПД, наличие снижения которого неизбежно при применении различных средств механизации двигателя, используемых для улучшения экологических показателей.

Основу данного подхода составляет интеллектуальная собственность ООО «Новые технологии» в виде предполагаемых изобретений:

• малоэмиссионная горелка (заявка № 2010122395 от 01.06.2010),
• камера дожигания (заявка № 2010122392 от 01.06.2010);
• и накопленный многолетний опыт создания камер сгорания и отработки процесса горения с низким выбросом вредных веществ в продуктах сгорания.

Расчетные методы

• Расчет эмиссии оксидов азота
• Предложенный метод учитывает влияние как режимных, так и конструктивных особенностей камеры сгорания на эмиссию оксидов азота практически без увеличения времени расчета.
• Применяется модель тонкой зоны реакции, учитывающая детальную кинетику процесса горения и образования вредных веществ в турбулентном пламени.
• Разделяется гидродинамическая и химико-кинетическая части задачи. Скалярная диссипация, определяющая потоки реагентов к фронту и химическую неравновесность продуктов сгорания - единственный гидродинамический параметр в химико-кинетических уравнениях модели тонкой зоны реакции.
• Решение уравнений тонкой зоны реакции формирует библиотеку концентраций реагирующих веществ и скоростей их образования в зависимости от скалярной диссипации и концентрации пассивной примеси.
• Скорость образования и индекс эмиссии оксидов азота рассчитываются как пост-процессор на фоне решения 3D - уравнений Навье-Стокса для камеры сгорания.
• Верификация метода показала удовлетворительную корреляцию расчетных и экспериментальных данных камеры.