Отчет о прикладных научных исследованиях "Эффективное малоэмиссионное сжигание синтез-газа для газотурбинных установок" по теме "Обоснование и выбор направления исследований"

Цели: обоснование и выбор направления исследований для формирования современной экспериментальной базы для оптической диагностики горения в моделях камер сгорания газотурбинных установок (КС ГТУ) и разработки программного комплекса численного расчета газодинамики и горения для решения задач в области отечественного газотурбостроения. Проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, и выполнены патентные исследования по теме проекта; разработаны программа и методика экспериментальных исследований турбулентного горения газового топлива при атмосферном давлении, выполнены соответствующие экспериментальные исследования, разработана математическая модель физико-химических процессов расчета турбулентного горения смесей метан/воздух и синтез-газ/воздух при атмосферном давлении. Выполнены численное моделирование закрученных пламен метан/воздух синтез-газ/воздух при атмосферном давлении и проверка математической модели путем сравнения результатов численного моделирования с экспериментальными данными; разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальный стенд для физического моделирования горения газового топлива в условиях, реализующихся в газотурбинных установках, с возможностью проведения измерений оптическими методами, и создан соответствующий экспериментальный стенд. Разработан сокращенный механизм реакций окисления синтез-газа, состоящий из 14 элементарных реакций и 13 соединений, позволяющий рассчитывать скорость распространения пламени на основе механизма реакций, включающего эффективные стадии, и способа математического моделирования физико-химических процессов расчета турбулентного горения метановоздушных пламен и пламен синтез-газ/воздух с использованием метода Flamelet PDF и предложенного сокращенного механизма.