Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка перспективных научно-технических решений по интенсификации горения за счет акустических воздействий.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.516.12.6010
Организация
МГТУ им. Н.Э.Баумана
Руководитель работ
Диев Михаил Дмитриевич
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Внебюджетные средства
2,2 млн

Теоретические и экспериментальные исследования методов акустического воздействия на эффективность процессов горения различных топлив. Разработка методик расчета, выбор оптимальных технических решений по созданию высокоэффективных теплогенерирующих систем с использованием акустических воздействий на процесс горения, разработка и создание лабораторных образцов установки (устройств).

Соисполнители

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Каськов Сергей Иосифович

Этапы проекта

1
04.08.2008 - 30.09.2008
На отчетном этапе разработана математическая модель процесса пульсирующего горения газо-топливных дисперсий в условиях акустического возбуждения колебаний плазменной струи горелки; изготовлен стенд по исследованию режимов пульсационного горения; выполнены экспериментальные исследования режимов горения в условиях акустического возбуждения колебаний плазменной струи горелки.
Результаты:
На основе созданной модели обоснована необходимость детального изучения физических процессов, протекающих при взаимодействии низконапорной струи (плёнки) жидкости с пульсирующим газовым потоком, необходимость исследования устойчивости колебательного процесса в трубах, открытых с двух концов, при наличии факела пламени, а также поведения в них капель жидкого горючего. Предложена схема организации пульсирующего горения в несколько ступеней. Расчетным путем показано, что при прочих равных условиях многоступенчатые камеры пульсирующего горения по сравнению с одноступенчатыми камерами будут иметь улучшенные акустические характеристики. Получены экспериментальные данные, позволяющие оптимизировать конструкцию трехсекционного устройства пульсирующего горения.
Развернуть
2
01.10.2008 - 31.12.2008
На данном этапе работы проводилась разработка основных принципов построения комбинированной топливосжигающей установки с реализацией пульсирующего режима горения. Для достижения заданных параметров, предлагается, в дополнение к организации пульсационного режима горения, применение акустической обработки топлива – на стадии его подготовки и подачи.
Разработана математическая модель формирования высокодисперсных потоков в камере сгорания. Модель позволяет рассчитывать перемещение капель в пространстве камеры сгорания под действием аэродинамических сил и силы тяжести с учетом их прогрева и испарения за счет тепла, подво-димого от окружающего газа.
Исследовано поведение капли жидкого топлива в колеблющейся высо-конагретой газовой среде, проанализирована устойчивость колебательного процесса, вызванного колеблющимся источником тепла в сложном акустиче-ском контуре с многоступенчатым горением жидких горючих веществ.
Разработана математическая модель расчета характеристик горящей га-зокапельной смеси при воздействии акустических колебаний. Показано, что колебания газового потока приводят к повышению скорости испарения мелких капель горючего, определена область относительных амплитуд колебаний потока газа в камере сгорания, в которой колебательный процесс приводит к усилению массообмена. Определены основные характеристики низкочастотного акустического распылителя.
разработана эскизная документация на лабораторный стенд, включающая узлы ударно-кавитационной обработки (разрядный узел, разрядную камеру, электро- и пневмогидросхему) и ультразвуковой обработки (ультразвуковой реактор) топлив.
На основе эскизной документации создан экспериментальный стенд для исследования методов и режимов обработки топлива, подготовки и пода-чи газодисперсной смеси, включающий электроимпульсное устройство для генерации мощных акустических импульсов; ультразвуковой акустический генератор, совмещенный с камерой для обработки топлива; систему подачи газодисперсной топливной смеси в камеру сгорания.
Разработаны программы и методики исследований процессов обработ-ки топлива, образования газодисперсных топливных смесей, формирования высокодисперсных потоков.
Подготовлена заявка на патент «Способ комбинированной переработки нефтесодержащего сырья и установка для его осуществления».
Развернуть
3
01.01.2009 - 31.05.2009
Эскизная документация на стенд для экспериментального исследования лабораторного образца топливосжигающей установки. Изготовлен лабораторный образец топливосжигающей установки; стенд для экспериментального исследования лабораторного образца топливосжигающей установки.
Развернуть
4
01.06.2009 - 31.10.2009
Разработаны технические решения по интенсификации горения за счет акустических воздействий и выполнены экспериментальные исследования лабораторного образца топливосжигающей установки с проведением комплекса исследований.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Тема
Разработка перспективных научно-технических решений по интенсификации горения за счет акустических воздействий.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Количество заявок
1
Тема
Повышение экономичности и экологической чистоты парогазовых установок, исследование процессов и создание технологий экономического сжигания твердого топлива в пылеугольном факеле, снижение выбросов оксидов азота при сжигании органических топлив на установке: "Экспериментальный комплекс для исследования процессов горения различных топлив и уменьшения вредного воздействия ТЭС на окружающую среду (ГОРЕНИЕ) (рег. № 4-18)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
1,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Исследование нестационарного горения и детонации смесей водорода и метана с воздухом в больших замкнутых объемах, в том числе со сложной геометрией.Физико-химические свойства веществ при давлениях до 15 Мбар и температурах до 30000 С. Релаксационные процессы в ударных и детонационных волнах и химическое регулирование процессов горения и детонации. на установке: "Экспериментальный комплекс "Сфера" (СФЕРА) (рег. № 01-45)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Количество заявок
1
Тема
«Организационно-техническое обеспечение проведения международной научно-технической конференции "Энергетические установки: тепломассообмен и процессы горения"»
Продолжительность работ
2011, 2 мес.
Бюджетные средства
0,9 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка научно-технических решений по созданию обратимых топливных элементов с твердым полимерным и твердым оксидным электролитом, создание и испытание лабораторных образцов модулей обратимых топливных элементов мощностью 0,5 кВт
Продолжительность работ
2008 - 2009, 17 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Количество заявок
2