ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нагарообразование в газотурбинных двигателях из "Реактивные топлива Изд2" Щ в большинстве работ, посвяш енных исследованиям процессов нагарообразования в газотурбинных двигателях, авторы приходят к выводу, что твердый нагар в двигателях представляет собой главным образом нефтяной кокс, образуюш,ийся в результате жидкофазного крекинга, последуюш его пиролиза и, наконец, коксования топлива, попадающего из форсунки на горячую внутреннюю стенку камеры. [c.37] Мягкий нагар в камере сгорания состоит в основном из осевшего дыма, смешанного с остатками, образующимися после разложения топлива в жидкой фазе. [c.37] Температура, при которой появляется нагар в камерах сгорания двигателя, может быть отличной от той, при которой получается промышленный нефтяной кокс (750° С). Более вероятно, что процесс нагарообразования в камере двигателя идет при более низких температурах — примерно при 450—500° С. Различие в температурах образования нефтяного кокса и нагара в камерах сгорания двигателя объясняется различием условий, при которых протекают эти процессы. Нагар в камере сгорания двигателя образуется в присутствии избытка кислорода и открытого пламени, а промышленный нефтяной кокс получается только при разложении углеводородов в отсутствии открытого пламени и кислорода. [c.37] Твердые плотные отложения в камере сгорания появляются при одновременном протекании реакций в газовой и жидкой фазах. Роль и место каждого из этих типов реакций в процессах нагарообразования в настоящее время еще не определены. [c.37] Отложение нагара в газотурбинных двигателях представляет серьезную проблему, так как ухудшает характеристики двигателей и уменьшает длительность срока их службы. [c.37] Большое значение имеет влияние состава топлива на интенсивность излучения пламени. Углерод является единственным твердым веществом, которое может образоваться при сгорании нефтяных топлив. Это твердое вещество при определенных условиях горения может усилить интенсивность излучения пламени. [c.37] Дымление газотурбинного двигателя указывает на некоторые ненормальности, происходящие в процессах сгорания топлива, и прежде всего на неполноту сгорания. [c.37] образующийся при неполном сгорании топлива, состоит не из чистого углерода, как это показывает химический анализ, а яз 96,2% углерода, 0,8% водорода, остальное — кислород. [c.37] По своему строению частица дыма состоит из нескольких слоев атомов с искаженной гексагональной решеткой, напоминающей решетку графита. [c.37] Камеры сгорания современных газотурбинных двигателей работают на бедных смесях, однако большая часть реакций горения протекает в зонах, локально обогащенных топливом. Зоны образуются в результате того, что вначале все топливо попадает в головную часть камеры сгорания, отверстия же для подвода вторичного воздуха расположены по всей длине камеры. Пламя горения богатой смеси в головной части камеры оказывается сильно светящимся при обычных режимах работы. Следовательно, условия горения в этой области должны способствовать образованию больших количеств дыма. [c.38] На процесс дымообразования значительное Влияние оказывают физико-химические свойства топлива. В случае чистых углеводородов склонность к дымообразованию для четырех основных гомологических рядов изменяется в следующем порядке ароматические углеводороды — ацетиленовые углеводороды — олефины — нормальные парафины. [c.38] При добавке ароматических углеводородов к нормальным парафиновым их дымообразующие свойства резко увеличиваются. [c.38] В реактивных топливах типа авиакеросипов и топлив широкого фракционного состава всегда содержится некоторое количество соединений серы, азота и кислорода. Содержание серы в реактивных топливах допускается порядка 0,10—0,25%. Содержание в реактивных топливах соединений азота и кислорода не стандартизовано, но практически оно не превышает 0,1—0,5%. [c.38] Исследования показали, что алкилзамещепные соединения серы (меркаптаны и дисульфиды), а также алкилзамещенные соединения азота (амины) обладают большей склонностью к дымообразованию, чем соответствующие углеводороды. Арилмеркаптаны и сульфиды имеют почти одинаковую, а ариламины — значительно меньшую склонность к дымообразованию по сравнению с соответствующими углеводородами. Увеличение содержания кислорода в топливах приводит к уменьшению склонности топлива к дымообразованию. Метиловый спирт горит без образования дыма. Соединения с высоким содержанием кислорода, например, метилацетат, образуют дым юлько при очень большой высоте пламени. [c.38] Концентрация серы, азота и кислорода в стандартных сортах реактивных топлив так незначительна, что присутствие этих примесей не оказывает поддающегося измерению влияния на склонность топлива к образованию дыма. [c.38] Современные газотурбинные двигатели выбрасывают мало дыма вто объясняется тем, что образующийся дым в головной части камеры почти полностью догорает при прохождении через нее. [c.38] При разработке новых сортов реактивных топлив их нагарообразующие свойства определяются и проверяются путем испытания на полноразмерных газотурбинных двигателях. [c.39] Нагарообразующие свойства товарных сортов реактивных топлив, поступающих на эксплуатацию, регулярно контролируются при помощи лабораторных методов (табл. 21). [c.39] В спецификациях зарубежных стран приводятся два метода лабораторной оценки нагарообразующих свойств реактивных топлив. [c.39] Точка дымления — максимальная высота некоптящего пламени, выраженная в миллиметрах определяется при помощи специальной фитильной лампы (рис. 7). [c.39] Вернуться к основной статье