ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Границы, зоны и длина факела из "Топливо Кн1" Кроме того, при характерном для камер ГТУ высокофорсированном сжигании топлива возможно возникновение в них так называемой акустической неустойчивости горения, характеризующейся юзбуждением интенсивных колебаний газового столба, поддерживаемых и усиливаемых тепловыделением в зоне горения. При возникновении таких режимов горения к характеристикам устойчивости работы камеры добавляются максимальные значения амплитуды колебаний давления X и границы области режимных параметров, в которых они наблюдаются. [c.509] В то же время диффузионные горелки самостоятельно, без дежурного факела, перекрывают весь диапазон режимов камеры сгорания ГТУ от пускового до номинального. [c.509] ЩИХ и качественные характеристики смеси в зоне горения (устойчивость повышается при увеличении х — коэфициента незавершенности перемешивания первичного воздуха с топливным газом), и свойства стабилизирующего противотока. Характерно, что безрегистровые варианты фронтовых устройств обеспечивали более высокую устойчивость горения газа, чем камеры с завихрителями воздушного потока. [c.510] При организации диффузионного сжигания газа в следе за стабилизаторами на устойчивость горения по тем же причинам влияют характерный размер стабилизатора (рис. 6.15, а) и схема ввода газа в зону рецир1 лящ1и (рис. 6.15, б). [c.510] Интенсификация смесеобразования путем разноименной закрутки воздуха резко снижает устойчивость горения на бедном пределе. [c.510] Вследствие стабильности состава смеси за стабилизаторами высокую устойчивость горения обеспечивают струйные и струйно-стабилизаторные фронтовые устройства. Так, камеры сгорания ГТУ-9 имеют, несмотря на относительно неширокие стабилизаторы, = 105. [c.510] Примечания. I. Типы горелок 1 — регистровая полупредварительного смешения 2 — регистровая диффузионного типа 3 — безрегистровая диффузионная со струйным смешением 4 — струйно-стабилизаторного типа. П. gr.д— относительный расход газа через дежурную горелку — относительное сопротивление горелки по газу. [c.510] А1д стическая неустойчивость процесса горения (вибрационное горение) проявляется в виде установившихся колебаний давления, скорости и температуры газа в камере сгорания. При этом пульсаций скорости приводят к разрушению воздушно-заградительных завес и, следовательно, к нарушению режима охлаждения деталей камеры сгорания, а пульсации давления — к вибрациям камеры и сопряженных с ней афегатов, угрожающим их целостности и порождающим сильный шум. [c.511] Опыт эксплуатации ГТУ и ПГУ (ПГУ — парогазовые установки) показал, что возникновение вибрационного горения возможно при работе газотурбинной камеры сгорания на любом виде топлива. Однако наибольшая склонность к нему наблюдается при работе камер сгорания на газообразных топливах. В табл. 6.6, например, зафиксированы зоны нестабильного горения, наблюдавшиеся при стендовой доводке на природном газе модели камеры сгорания ГТ-25-700 (по данным В. Л. Христича, Г. Г. Ольховского, Е. И. Чернина и др.). [c.511] Для различных этапов доводки (с разными типами газогорелочных устройств) здесь показаны заштрихованными участками интервалы коэффициентов расхода (избытка) воздуха в камере сгорания, при которых горение носило вибрационный характер. [c.511] Как видно, акустическая нестабильность горения возникает при определенном значении коэффициента расхода (избытка) воздуха в камере сгорания. При столь же четком оно прекращается, офаничивая определенную область режимов, в которой горение носит неустойчивый характер. Количество таких областей и амплитуда колебаний давления в них зависят от типа применяемого газогорелочного устройства. [c.511] Наибольшая склонность камеры к вибрационному горению наблюдается в случае работы ее с горелками полупредварительного смешения и диффузионного типа. Такие же горелки имел и высоконапорный парогенератор парогазовой установки ВПГ-50, у которого вибрационное горение (в первом периоде пусконаладочных работ) наблюдалось на всех режимах его работы. [c.511] Для наиболее распространенных камер с трубчатыми пламенными трубами 0 поэтому у них наиболее высокую частоту дают радиальные колебания (до 1000 Гц и более), а наиболее низкую (20+200 Гц) — продольные тангенциальные — 300-400 Гц). [c.511] Доминирующим (с максимальным значением амплитуд) однако является обычно какой-то один вид колебаний. Так, в широко распространенных камерах с трубчатыми пламенными трубами доминируют обычно продольные колебания. [c.512] Из этого следует, что характеристики колебательного процесса в камере должны зависеть от длины газового столба, заключенного между горелочным устройством и сопловым аппаратом турбины, а также от коэффициента избытка воздуха, определяющего температуру газа, влияющего на скорость звука в колеблющемся газовом столбе. Влияние этих факторов на режим горения исследовался на стенде, схематично изображенном на рис. 6.16 (вверху). [c.512] Конструкция его позволяла в широких пределах изменять режимные параметры процесса горения, длину газового столба / , заключенного между горелкой и соплом, имитировавшим сопловой аппарат турбины. Исследование проведено на природном газе с несколькими вариантами газогорелочных устройств, отличавшихся схемами ввода компонентов смеси и различной интенсивностью их смешения. [c.512] Некоторые из полученных результатов показаны на графиках рис. 6.16, а, б. По оси абсцисс на них отложены длины газового столба (т.е. суммарная длина пламенной трубы и патрубка, соединяющего ее с соплом, имитирующим сопловой аппарат турбины), а по оси ординат коэффициент расхода (избытка) воздуха в камере а, — на рис. 6.16, а, и форсировка камеры по скорости — на рис. 6.16,6. Заштрихованными зонами, как и в табл. 6.6, показаны области неустойчивого (вибрационного) горения. [c.512] Ширина линейных интервалов возбуждения зависит от коэффициента расхода (избытка) воздуха (рис. 6.16, а) и от форсировки камеры по скорости (рис. 6.16, б). Этим обьясняется тот факт, что неустойчивое горение в камерах ГТУ наблюдается лишь на определенных режимах их работы. [c.514] Детальный анализ результатов исследований показал, что влияние типа горелочного устройства на склонность камеры к вибрационному горению при всем возможном многообразии конструкций горелок проявляется в основном через один фактор — размеры и конфигурацию образуемого факела. Опытные данные говорят о том, что чем короче и шире факел, образуемый горелкой, тем выше склонность камеры к вибрационным режимам горения. Напротив, удлинение и уменьшение поперечного сечения факела (по отношению к сечению пламенной трубы) уменьшают склонность к вибрационному горению и интенсивность самих вибраций. [c.515] Вернуться к основной статье