WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«АБДУЛЛИН Айрат Лесталевич МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭНЕРГОУСТАНОВОК ...»

На правах рукописи

АБДУЛЛИН Айрат Лесталевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЕ

ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ

ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ТЕПЛОВЫХ

ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭНЕРГОУСТАНОВОК

05.07.05 - тепловые, электроракетные двигатели и

энергоустановки летательных аппаратов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Казань 2004

Работа выполнена в Казанском государственном техническом университете им. А.Н. Туполева

Научный консультант - доктор технических наук, профессор Крюков Виктор Георгиевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Денисов Константин Петрович доктор технических наук, профессор Данилов Юрий Михайлович доктор технических наук, профессор Костерин Валентин Александрович

Ведущая организация - ФГУП «Конструкторское бюро химической автоматики», г. Воронеж Зашита состоится в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.079.02 в Казанском государственном техническом университете им. А.Н. Туполева по адресу: 420111, г. Казань, ул. К.Маркса, 10 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева Автореферат разослан



Ученый секретарь диссертационного совета А.Г. Каримова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы .

Агрегаты, использующие в качестве рабочего тела высокотемпературные реагирующие течения типа «газ-газ» и «газжидкость», широко распространены в энергосиловых установках, применяемых на транспорте и в энергетике .

Все возрастающие требования к экологичности и энергоресурсоэффективности этих изделий могут быть реализованы в условиях. оптимальной организации- процессов горения и течения продуктов сгорания в рабочих объемах и трактах энергоустановок. Вместе с тем, распространенные до недавнего времени экспериментальные методы проектирования и доводки изделий вследствие высокой стоимости, невозможности рассмотрения всего спектра альтернативных вариантов, а также по ряду иных причин все в большей степени дополняются и замещаются математическими моделями. Так по результатам математического моделирования, численным экспериментом зарубежные двигателестроительные фирмы получают сегодня более 80 % новой информации и лишь около 20 % в результате натурного эксперимента. И эта тенденция сохраняется .

В качестве центрального объекта исследования в настоящей диссертации рассматриваются процессы горения, которые и сегодня являются основным способом преобразования энергии и служат основой рабочего процесса в камерах сгорания тепловых двигателей и энергоустановок. При прогнозировании эмиссионных характеристик камер сгорания тепловых двигателей определяющим фрагментом теоретического обеспечения является модель процессов горения, учитывающая кинетику химических реакций. Однако развитие этого направления сдерживается недостаточно эффективными методами решения систем «жестких» уравнений изменения состава, а также отсутствием инвариантных программ расчета химически неравновесных процессов .



Необходима разработка новых, более простых и вместе с тем универсальных и корректных методов моделирования рабочих процессов в камерах сгорания тепловых двигателей и энергоустановок .

Цель работы .

Развитие методов моделирования химически реагирующих течений в высокотемпературных агрегатах энергоустановок, реализующих стационарные и квазистационарные рабочие процессы (камеры сгорания газотурбинных установок, газогенераторы, топки и т.п.); разработка и использование новых высокоэффективных вычислительных алгоритмов с целью повышения экономичности математического и программного обеспечения при достаточной корректности результатов расчета;

разработка физических схем, математических моделей и инвариантных программ расчета характеристик рабочих процессов в агрегатах тепловых двигателей и проведение численных исследований с целью оптимизации их экологических и энергетических характеристик .

Научная новизна .

1. Для решения задач интегрирования уравнений химической кинетики предложен и подробно исследован метод сплайн-интегрирования и две его версии: с коррекцией (СК) и без коррекции (SК).Проведен подробный анализ обеих версий и даны рекомендации по использованию метода .

2 Разработана физическая схема, оригинальная математическая модель, базирующаяся на тепловой модели фронта пламени, алгоритм и универсальная программа для расчета параметров фронта пламени (нормальная скорость распространения фронта, состав, температура и т.д.) при высоких давлениях .

3. Разработана физическая схема, математическая модель, алгоритм и инвариантная программа для расчета параметров реагирующего течения в камере сгорания ГТД, учитывающая неравновесное изменение состава рабочего тела с учетом образования конденсированной фазы, в т.ч .

сажеобразование, переменность геометрии канала и возможность подвода произвольного компонента в произвольных сечениях канала .

4. Развита физическая схема, математическая модель, алгоритм и инвариантная программа для расчета параметров реагирующего газожидкостного течения в камере сгорания газогенератора, которая учитывает химическую неравновесность в газовой фазе, полидисперсность распыла капель, скоростную неравновесность капель, переменность профиля канала, нестационарный прогрев и испарение, в т.ч. равновесное и сверхкритическое, образование конденсированной фазы, в т.ч .

сажеобразование, учет теплообмена со стенкой камеры сгорания .

5. Разработаны детальные кинетические схемы образования токсичных веществ (в том числе - оригинальная схема сажеобразования) при реализации рабочего процесса в высокотемпературных агрегатах тепловых двигателей и энергоустановок .

6. С использованием созданного программного обеспечения проведены вычислительные эксперименты, в результате которых получены данные по влиянию режимных и конструкционных параметров на экологические и энергетические характеристики реагирующих потоков в реальных энергоустановках, в частности:





a) при горении бикомпонентного горючего (ацетилен+аммиак) в воздухе определены режимы, на которых наблюдаются две взаимодействующие зоны горения;

b) установлены режимы повышенного образования токсичных веществ в камере сгорания ВРД;

–  –  –

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждена сопоставлением полученных результатов численных исследований с экспериментальными данными, а также обусловлена применением при разработке моделей фундаментальных положений теории горения, термогазодинамики, тепломассообмена, химической кинетики и прикладной математики .

Практическая ценность .

Разработанное в рамках диссертационного исследования математическое и программное обеспечение, модели и методы расчета рабочих процессов, позволят значительно ускорить проектирование перспективных, экологически чистых тепловых двигателей и энергоустановок при сохранении высокой точности результатов .

Инвариантные модели реальных процессов и устройств могут быть использованы также при разработке перспективных систем диагностики, контроля и управления экологическими и энергетическими характеристиками этих агрегатов .

С использованием разработанных моделей проведены численные исследования экологических и энергетических характеристик отдельных агрегатов тепловых двигателей, выполненные в рамках хозяйственных договоров с Государственным ракетным центром «КБ им. Ак. В.П. Макеева» (г. Миасс), ФГУП «Исследовательский центр им. М.В.Келдыша»

(г.Москва), НПО «Сатурн» (г.Москва), ФГУП «Конструкторское бюро химической автоматики» (г.Воронеж), Научно-исследовательским институтом химического машиностроения (г.Сергиев Посад), Государственным институтом прикладной химии (г. Санкт-Петербург) .

Результаты исследований используются также в учебном процессе подготовки инженеров-двигателистов в КГТУ им. А.Н.Туполева по следующим курсам: «Токсичность ДВС», «Математическое моделирование высокотемпературных процессов», «Процессы горения в ДВС», «Основы химической кинетики», а также при курсовом и дипломном проектировании .

На защиту выносятся:

1. Результаты работы по разработке и использованию новых высокоэффективных методов расчета реагирующих систем .

2. Результаты работы по развитию базового математического и инвариантного программного обеспечения для расчета процессов в тепловых двигателях и энергоустановках .

3. Модель расчета характеристик фронта пламени при высоких давлениях .

4. Модель прогнозирования эмиссии вредных выбросов из камеры сгорания ГТД .

5. Модель расчета характеристик реагирующего газожидкостного течения в газогенераторе .

6. Результаты работы по моделированию и численному исследованию экологических и энергетических характеристик реагирующих потоков в тепловых двигателях и энергоустановках .

Апробация работы .

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и симпозиумах:

1. III Всесоюзная конференция (спецтема), Москва, МАИ, 1985 .

2. IX Всесоюзная научно-техническая конференция(спецтема), Куйбышев, 1987 .

3. Международная научно-техническая. конференция «Механика машиностроения» (ММ-95), КамПИ, г.Наб.Челны, 28-30марта 1995 .

4. Всероссийская научно-практическая конференция «ГТД наземного применения. Проблемы конструирования камер сгорания и турбин» .

Пермь, 28-30ноября 1995 .

5. Международная НТК «Актуальные проблемы математического моделирования и автоматизированного проектирования в машиностроении». (МОДЕЛЬ-ПРОЕКТ 95). г.Казань:КГТУ, 31.05Международный семинар «Экологически чистые камеры сгорания», г.Москва, фирма СНЕКМА, 14.10.1998 .

7. Н-й Международный симпозиум по энергетике, окружающей среде и экономике. Казань, 1998 .

8. Международная НПК «Автотранспортный комплекс. Проблемы и перспективы развития». Москва, МАДИ, 11.12.2000 .

9. V Международная конференция по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ - 2004), Самара,5-10.07.2004 .

10.International symposium heat transfer enhancement in power machinery / HTEPM 95. MSTU, Moscow, Russia, 1995 .

11. II Congresso ibero-americano de engenharia mecanica. BeloHorizonte, MG, Brasil, Dezembro, 1995 .

12. International scientific and technical seminar on power plant installations, aerodynamics and problems of aircraft instrument making .

Kazan, Russia. 1995 .

13.CESA'96 1MACS Multiconference (Computational Engineering in Systems Application). Lille - France, July 9-12,1996 .

14.VI Congreso latinoamericano de transferencia de calor у materia. Santa Catarina - Brazil, November 11-14,1996 .

15.Conference on environmetrics in Brazil. Sao Paulo,SP, Brazil, July 22XIV-th Brazilian congress of mechanical engineering. Bauru, SP, Brazil. 12 .

1997 .

17.XVII Congresso ibero-latinoamericano de metodos computacionais para engenharia. Brasilia, DF, Brazil. 1997 .

18.XX Congresso nacional de matematica aplicada e computacional CNMAC, Gramado, RS, Brazil. 1997 .

19.1nternational symposium COBEM-2003, San-Paulo, SP, 2003 .

20.XLI-st Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, Nevada, 6-9 January 2003 .

Кроме того, материалы диссертационной работы обсуждались на ряде региональных семинаров и конференций .

Публикации. Результаты исследований отражены в 38 публикациях, включая 1 монографию .

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы из 254 наименований. Общий объем работы составил 309 страниц машинописного текста, включая 137 рисунков, 15 таблиц .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе обоснована актуальность численного моделирования высокотемпературных реагирующих течений и практическая значимость работы, рассматриваются основные принципы математического моделирования и методы расчета высокотемпературных реагирующих течений .

Известно, что процессы горения, протекающие в агрегатах тепловых двигателей и энергоустановок, представляют собой сложный комплекс физико-химических взаимодействий, таких как конвективный и диффузионный массообмен, фазовые переходы, химические реакции в газовой и жидких фазах, межфазные теплообменные процессы, турбулентность и т. п. Характерным является также значительная неоднородность рабочих тел в реакционных объемах энергоустановок .

Применительно к энергоустановкам в настоящее время сформировалось два подхода к моделированию процесса горения, которые условно можно обозначить, как «газодинамический» и «реакторный» (рис.1)

Рис. I. Модели преобразования веществ

При газодинамическом подходе формируются модели, для которых характерна многомерность течений, детальный учет газодинамики потока и эффектов турбулентности с привлечением одной из моделей преобразования веществ. Большой вклад в развитие этого направления внесли Агафонов В.П., Пирумов У.Г., Полянский О.Ю., Головичев В.И., Зверев И.Н., Иевлев В.М., Киреев В.И., Глебов Г.А.,Черный Г.Г, Лосев С.А., Кузнецов В.Р., Стрелец М.Х., Гришин A.M., Фомин В.М., Овсянников А.А., Рычков А.Д., Boris J.P., Jiang T.L., Chiu Huei-Huang, Eaton A.M., Smoot L.D., Blom J.G., Verwer J.G. и др .

В подавляющем большинстве разработок, выполненных на базе этого подхода, используются модели «мгновенного реагирования» или «суммарно-кинетические». Кроме того, если, например, реагирующая среда является газожидкостной, то модели тепломассообмена между фазами также существенно упрощаются. Процессы при газодинамическом подходе описываются уравнениями в частных производных и для их решения используются соответствующие численные схемы, базирующиеся на конечно-разностном или конечно-элементном представлении рабочего объема. Как правило, используются неявные схемы расчета, что приводит к необходимости вовлечения матриц большой размерности, но в случаях применения моделей «мгновенного реагирования» или «суммарных реакций» объем расчета не является столь значительным .

Вместе с тем известно мало работ, где при 2-х, 3-х мерном моделировании течений вовлекается формальная химическая кинетика .

В итоге представляется проблематичным применение этого подхода, например, для корректного прогнозирования экологических характеристик в энергоустановках .

При реакторном подходе основное внимание уделяется моделированию физико-химических явлений, включая более сложные, чем «мгновенного реагирования» или «суммарные реакции» модели химического взаимодействия (рис.1). Однако при этом предполагается обычно однородное распределение параметров по объему или одномерность течения реагирующей смеси .

Весомый вклад в развитие этого направления внесли ФранкКаменецкий Д.А., Зельдович Я.Б., Алемасов В.Е., Пирумов У.Г., Дрегалин А.Ф., Полак Л.С., Наумов В.И., Гидаспов В.Ю., Демин А.В., Spalding D.B., Coffee T.P., Kotlar A.J., Oran E.S., Miller M.S., Frenklach M, Taki S., Gupta A., Kee R.J., Gardiner W.C., Warnatz J., Glarborg P., Westbrook C, Dryer F., Pratt D.T., Kregel M.D. и др .

В этом подходе наибольшее распространение получила модель формальной химической кинетики, т.к. она позволяет решать практически все задачи горения в энергоустановках (включая экологические). При этом реактор рассматривается как гомогенная реагирующая среда переменного объема, которая может обмениваться теплом и массой с внешней средой, изменять по времени параметры состояния (температура, масса, давление) и даже двигаться .

Равновесные и суммарно-кинетические модели широко используются для прогнозирования энергетических характеристик теплонапряженных агрегатов, но мало пригодны для описания химически неравновесных систем и прогнозирования экологических характеристик продуктов сгорания .

Модели неравновесной химической кинетики, используемые для условий нарушения равновесного распределения энергии по степеням свободы, несмотря на высокую точность получаемых результатов, как правило, реализованы в программы, недостаточно эффективные для практических приложений, что проявляется в: длительности времени счета, неустойчивости вычислительного процесса, значительных ограничениях по области применения (малый набор веществ и реакций, невысокие давления и температуры и т.д.) .

Следует отметить, что настоящая диссертационная работа выполнена в рамках реакторного подхода и использует модель формальной химической кинетики. В этом случае процесс горения описывается системой дифференциально-алгебраических уравнений, которая в зависимости от состава реагирующей среды и схемы процессов моделируемого агрегата может быть чрезвычайно сложной и включать сотни «жестких» уравнений. Среди методов, уже применяемых для решения уравнений этого типа, можно отметить экспоненциальные, асимптотические, неявные методы экстраполяции, а также методы, использующие формулы дифференцирования назад .

Однако эти методы требуют большого количества вычислительных операций и с увеличением количества реакторов, имитирующих реагирующую среду, их объем существенно возрастает (пропорционально кубу числа реакторов) и поэтому проблема разработки и применения новых, более экономичных методов решения «жестких» уравнений является актуальной .

Далее приводится подробный анализ существующих на сегодняшний день моделей высокотемпературных реагирующих течений, на основе которого формулируются цели и задачи диссертационного исследования .

Вторая глава посвящена численным методам решения задач химической .

кинетики и развитию базовой модели, положенной в основу пакета NERCHEM [1], разработанной для моделирования сложных аэротермохимических процессов в высокотемпературных средах. На основе этой модели создан ряд инвариантных программ, используемых как в России, так и за рубежом. Центральным элементом для моделирования в этой методике является нестационарный -реактор идеального смешения (НРИС), который представляет собой безградиентное пространство переменного объема с несбалансированным массоподводом и массоотводом .

Этот подход представляется вполне обоснованным при моделировании стационарных. одномерных течений, характерных для большинства высокотемпературных агрегатов энергетических установок .

НРИС, заключенный между двумя, близко расположенными поперечными сечениями канала, движется со скоростью газа. При этом его основные термодинамические параметры (V, р, М, i, T, r,) существенно изменяются .

В базовой модели, кроме представления реагирующего потока в виде НРИС, используются также следующие положения: справедливы основные закономерности формальной химической кинетики, для газовой фазы принимается уравнение состояния идеального газа, массоподвод в реагирующую газовую среду моделируется реакциями массообмена, конденсированная фаза гетерогенных продуктов сгорания представляется «большими молекулами», справедливо правило предельного перехода (сопряжение с химически равновесным состоянием) .

При моделировании рабочих процессов в конкретных агрегатах физическая схема дополняется соответствующими явлениями и допущениями .

Основой базовой модели являются уравнения изменения состава в экспоненциальной форме:

Система уравнений изменения состава реагирующей смеси (1) является жесткой и для ее решения в базовой модели используется предложенный Пирумовым У.Г. 0-метод .

При этом используются следующие параметры: количество итераций на п-ом шаге интегрирования максимальное относительное изменение значения неизвестной между итерациями на данном шаге интегрирования максимальное относительное изменение значения неизвестной на шаге интегрирования число шагов интегрирования, рассчитанных без перевычисления элементов матрицы Якоби Величина шага интегрирования, а, следовательно, объем и точность вычислений, определяются следующими параметрами контроля:

допустимое относительное изменение значения неизвестной на шаге интегрирования допустимая погрешность приближений на шаге интегрирования допустимое максимальное количество приближений на шаге интегрирования допустимое количество приближений без пересчета матрицы частных производных допустимое минимальное количество шагов интегрирования, пройденных без пересчета матрицы частных производных Итерации на шаге завершаются, если: или Длительная апробация математической модели на различных типах задач и наборах исходных данных позволила установить следующие значения параметров:

Наиболее трудоемкой частью алгоритма является вычисление элементов матрицы Якоби:

Две версии (SK и СК) сплайн-интегрирования были апробированы в рамках инвариантного программного комплекса ADIABAT (p,I=const) наряду с традиционным для подобных расчетов методом.

Исследовалось влияние на точность и экономичность математических моделей следующих параметров: допустимое относительное изменение значения неизвестной на шаге интегрирования- допустимая, погрешность приближений на шаге интегрирования и интервал интегрирования По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

- в сравнении с традиционным методом метод сплайн-интегрирования с коррекцией (СК) обладает лучшей экономичностью (более, чем в 2 раза) и более высокой точностью независимо от «жесткости» системы (см.рис.2);

- схема без коррекции SK, которая в целом предпочтительнее 6- метода, допускает осцилляции при больших значениях что приводит к существенному увеличению объема вычислительных операций .

В процессе выполнениям данного диссертационного исследования наряду с изменениями и дополнениями в базовую математическую модель существенной трансформации подверглось и программное обеспечение .

Эта модернизация выполнена в рамках стандарта FORTRAN 95 и обеспечила дружественный интерфейс при работе с пользователем, улучшила лингвистический анализ символьных переменных, применяемый при обработке наборов веществ и химических реакций .

Апробация численных- методов» проводилась путем сопоставления расчетов, полученных по программе ADIABAT, с данными Kee, R.J., Rupley, F.M., Meeks, E., Miller J.A., определенными по аналогичной программе из пакета CHEMKIN при идентичных начальных условиях:

горючее - H2, окислитель - переобогащенный воздух (96,77 % О 2, 3,23% Реагирующая среда H-N-0 в обоих вариантах включает 35 химических реакций и следующий набор веществ: Н, О, N, ОН, NNH, NH, NO, HNO, Сравнение расчетных данных показало очень хорошее совпадение, как по молекулярным соединениям, так и по радикалам. Таким образом, несмотря на различные формы уравнений, различные методы решений, различные базы данных (ТТИ - для программы ADIABAT, и TERM - для программы CHEMKIN) результаты, полученные по обеим программам, хорошо согласуются .

В третьей главе обобщены результаты работы по анализу и обработке данных о термодинамических и термохимических свойствах индивидуальных веществ .

В настоящее время известно несколько баз данных, различающихся компонентной специализацией," формой представления термодинамических свойств веществ, используемой размерностью. В диссертации подробно проанализированы известные базы данных BURCAT, TERMO, IVTANTHERMO и отмечено, что они включают информацию о большом количестве веществ и поэтому необходимо создать некоторый инструмент для конвертирования этой информации из указанных баз данных в базу данных пакета NERCHEM .

Математические. модели, реализованные в пакете NERCHEM, используют следующие архивы данных: INDAW - содержит информацию о реагирующих средах, а также INDIW- содержит информацию о свойствах газообразных и INDIWK- о свойствах конденсированных веществ, основой для которых послужила база данных ТТИ .



Для расширения нашей рабочей базы данных был разработан алгоритм и автономный программный модуль (версии APPRF1 и APPRF2) конвертирования информации из различных баз данных, в частности:

BURCAT, TERMO, IVTANTHERMO. Принципиальная идея этого конвертирования заключается в трансформации полиномов базы-донора в табличный вид с последующей аппроксимацией в форму, принятую в рабочей базе .

По результатам серии тестовых расчетов погрешность реаппроксимации функций находится в допустимых пределах на всем температурном интервале и для всех типов веществ (как газообразных, так и конденсированных). Максимальная погрешность отмечается для конденсированных веществ в интервале от 300К до 400К .

В целях большей однозначности определения коэффициентов реаппроксимации рекомендуется использовать версию программного модуля с двойной точностью (APPRF2) .

Апробация разработанного программного обеспечения и модернизированной базы данных INDAW, INDIW, INDIWK проводилась при детальном исследовании процесса восстановления N0 в присутствии NHj для реагирующей среды N-H-O, для чего была сформирована собственная кинетическая схема .

Сравнение экспериментальных (Roby R.J. и Bowman C.T.) и расчетных значений концентраций N0 по длине канала дает погрешность в пределах 10-15%, что вполне приемлемо при прогнозировании столь малых концентраций, характерных для токсичных компонентов, а эпюры концентраций основных продуктов сгорания демонстрируют практически полное совпадение результатов .

В четвертой главе приведена разработанная автором математическая, модель процессов во фронте ламинарного пламени в условиях предварительно перемешанной смеси .

Физическая схема базируется на тепловой модели фронта, т.е. не учитывает диффузию активных частиц в свежую смесь, а предполагает, что горение поддерживается за счет передачи тепла теплопроводностью от продуктов сгорания к свежей смеси .

Как показано в работе, это предположение представляется вполне корректным при моделировании процессов в условиях повышенных давлений .

При формировании физической схемы необходимо учитывать, что использование традиционной формы модели ламинарного фронта горения с простым отбрасыванием диффузионного члена в уравнении изменения состава не позволит значительно сократить объем вычислений, т.к .

приводит к известной конечно-разностной схеме с последующим решением огромного числа жестких дифференциальных уравнений .

Поэтому в данной диссертации тепловая модель представляется в новой форме, позволяющей существенно сократить объем вычислений, увеличить устойчивость счета, расширить область исследуемых топливных композиций и режимов .

Рис.3.

Потоки энергии в элементарном объеме фронта пламени Для этого уравнение энергии записывается исходя - из анализа потоков энергии, проходящих через n+1- элементарный, объем фронта пламени (рис.3) на стационарном режиме:

и уравнения изменения состава реагирующей смеси (1) .

Граничные условия на холодной границе включают следующие величины: состав энтальпия и температура свежей смеси .

Необходимо задавать небольшое превышение начальной температуры над чтобы исключить у с л о в и е З н а ч е н и е целесообразно задавать в пределах 5...30 К (так, чтобы- не внести значительную погрешность в результаты расчета). На горячей границе должно реализовываться соотношение: что позволяет исключить традиционные условия Соответствующий данной модели программный комплекс FRONT инвариантен относительно набора веществ и совокупности химических реакций, позволяет вести учет малых концентраций и, как показала практика, обладает хорошей устойчивостью расчета. При тестировании математической модели и комплекса FRONT проведены численные эксперименты по определению нормальных скоростей горения различных топливных композиций, прогнозированию их экологических и энергетических характеристик .

Сопоставление полученных результатов с экспериментальными данными Andrews, G.E., Bradley D.; Coffee T.P., Kotlar A.J. and Miller M.S., (рис.4) позволяет сделать вывод о значительном влиянии диффузионных процессов на характеристики метано-воздушного пламени при давлении до 4-5 атм., но с ростом давления начинает доминировать тепловой механизм, что объясняет хорошее соответствие экспериментальных и расчетных данных в диапазоне атм (рис.4) .

В связи с этим дальнейшие подробные исследования характеристик ламинарного пламени метано-воздушной смеси проводились в условиях повышенных давлений при р=10 атм .

В следующей серии численных экспериментов исследовались характеристики горения- аммиачно-воздушной смеси. Выбор этой топливной композиции обоснован возможным применением аммиака в энергетических установках. Так из анализа литературных источников известно, что одним из эффективных способов нейтрализации оксидов азота в продуктах сгорания является восстановление оксидов азота в присутствии аммиака. При моделировании реагирующей системы H-N-0 был использован кинетический механизм, включающий 64 обратимые химические реакции .

В ходе численных экспериментов определялись характеристики фронта пламени аммиачно-воздушной смеси в зависимости от содержания аммиака в воздухе, которое варьировалось от 10 до 50 % .

Из рис.5 видно, что расчетные значения нормальных, скоростей пламени в зависимости от содержания аммиака в воздухе хорошо согласуются с экспериментальными данными В.Ф. Заказнова, Л.А .

Куршевой, З.И. Фединой. В результате численных исследований установлен интервал возможного горения предварительно перемешанной аммиачно-воздушной смеси при нормальных условиях.. Минимальная концентрация аммиака определена в пределах 10-12%, а максимальная около 45% .

В целом результаты тестовых расчетов по исследованию различных топливных композиций показали, что разработанная модель адекватно описывает процессы во фронте пламени предварительно перемешанных смесей и при высокой экономичности и точности может найти применение в научных исследованиях и в практике .

Среди большого числа публикаций практически не встречаются теоретические исследования горения бикомпонентного горючего во фронте пламени, когда один компонент горючего имеет высокую скорость горения, а другой - низкую (например, + воздух или воздух, т.к. сложный характер изменения концентраций продуктов сгорания негативно сказывается на устойчивости вычислительного процесса .

С помощью же программы FRONT проведение подобных численных экспериментов для достоверных интервалов давлений не вызывает трудностей. Так в очередном расчетном, цикле были исследованы характеристики реагирующей смеси, в которой окислителем является воздух, а горючее представляет собой смесь ацетилена и аммиака .

Относительное содержание ацетилена в составе горючего определяется варьируемым параметром z и в целом бикомпонентное горючее представляется формулой:

Расчеты проводились для стехиометрической смеси при следующих начальных условиях : при изменении z в интервале z = 0 - 1. Кинетический механизм состоит из 124 обратимых химических реакций.

В набор реагирующих компонентов входят следующие индивидуальные вещества:

При этом нормальная скорость фронта иn изменялась от значения скорости пламени аммиачно-воздушной смеси (при z = 0) до значений, характерных для ацетилено-воздушной смеси (при z = 1). Вследствие более высокой.теплоты сгорания ацетилена по сравнению с аммиаком отмечался рост температуры продуктов сгорания в зависимости от z более, чем на 500К. Кроме того для смесей с высокой концентрацией аммиака характерен повышенный всплеск энтальпии во фронте пламени .

Установлено, что при z = 0,45, когда концентрация в составе горючего значительна, происходит активное окисление ацетилена с образованием промежуточных компонентов и радикалов, способствующих в свою очередь интенсивному разложению аммиака В этой связи поведение бикомпонентного горючего во фронте пламени при можно характеризовать, как горение монокомпонентного горючего .

На рис. 6-7 приведены характеристики реагирующей среды при z = 0,05 при стехиометрическом соотношении горючего и окислителя .

Очевидно, что ацетилен полностью разлагается на длине х = 0,3 мм, тогда как интенсивное разложение аммиака начинается при х = 0,4 мм (рис.6) .

В результате внутри фронта пламени формируются две зоны горения:

a) первая - в интервале х = 0,25...0,30 мм - зона горения ацетилена;

b) вторая - в интервале х - О,ЗО...О,5О мм - зона горения аммиака .

Эти зоны испытывают взаимное влияние. Так горение в первой зоне приводит к возникновению отдельных промежуточных компонентов и незначительному росту концентраций активных радикалов О, Н, ОН, инициирующих начало горения В свою очередь горение во второй зоне вызывает дополнительный рост температуры реагирующей среды и усиливает тепловой поток в первую зону разложения В результате подобного взаимодействия нормальная скорость фронта пламени для горючего, на 95% состоящего из аммиака, значительно превосходит известные значения для чистого NH 3 .

При анализе характеристик на рис.7 интересным является изменение концентрации Н 2, который образуется в результате пиролиза компонентов горючего. Как правило, подобные вещества имеют максимум, характеризуя интенсивность горения. В данном случае эпюра изменения Н2 имеет два выраженных пика (рис.7), соответствующих 2-м зонам горения с отдельным сгоранием каждого компонента. Таким образом, несмотря на то, что нормальные скорости фронта пламени для существенно различаются, в смеси оба компонента горят с одинаковой скоростью, т.к. даже незначительная концентрация нестабильного компонента при горении генерирует дозу радикалов, инициирующих быстрое сгорание более стабильного вещества NH 3. Раздельное горение наблюдается также при z = 0,1; 0,15 .

В пятой главе рассматриваются вопросы моделирования реагирующего гомогенного потока в камере сгорания газотурбинного двигателя. Для прогнозирования основных эмиссионных характеристик реагирующих потоков с подводом газа разработана математическая модель, алгоритм расчета, а также программа ERD основанные на представленном в диссертации формально-кинетическом подходе .

При разработке физической схемы допущения базовой модели дополнены следующими: давление по длине канала постоянно, смешение горючего и окислителя происходит мгновенно, жидкий компонент испаряется до фронта пламени, охлаждение рабочей смеси пристеночным потоком воздуха не учитывается, керосин представляется смесью сложных углеводородов, которые разлагаются при повышенных температурах .

Необходимо подчеркнуть, что предлагаемая модель является одним из первых приложений формально-кинетического подхода к задаче прогнозирования эмиссионных характеристик камер сгорания. На данном этапе приведенные выше допущения вполне приемлемы .

С учетом принятых допущений физическая схема, описывающая реагирующие газовые потоки в характерных зонах камеры сгорания, будет состоять из уравнений изменения скорости смеси, температуры и химического состава газовой смеси, а также уравнения неразрывности .

Подвод дополнительных веществ в основной поток моделируется реакциями массоподвода, например, для воздуха:

Разработанная математическая модель является инвариантной по отношению к рассматриваемым компонентам топлива и подводимым в поясах подвода газовым смесям, т.е. вместе или вместо воздуха может подводиться любой газ. Начальные условия включают следующие известные величины: состав энтальпия температура и скорость свежей смеси, а также состав и расход подводимого в поясах подвода газа .

Модель учитывает такие факторы как: химическое взаимодействие (в рамках формальной химической кинетики); горение во фронте пламени;

комплексное прогнозирование газообразных и конденсированных веществ (в том числе прогнозирование эмиссионных характеристик); подвод компонентов в поясах подвода и химическое взаимодействие основного и подведенного потоков; изменение профиля канала .

Тестирование программного комплекса ERD, а также сформированных кинетических схем образования токсичных веществ, проводилось, в частности, для условий экспериментов, выполненных А.В.Талантовым, В.А.Щукиным, И.Н.Дятловым. В результате проведенных расчетов можно отметить, что: сравнение с экспериментами (рис.8) подтверждает правильность выбранного подхода для расчета эмиссионных характеристик .

В диссертации- приведены результаты вычислительных экспериментов по определению" влияния отдельных конструктивных и режимных параметров на экологические характеристики камеры сгорания .

В частности, созданный программный комплекс ERD позволяет оценить влияние конечности процессов смешения на экологические характеристики путем замены одного сечения подвода воздуха несколькими с мгновенным смешением в каждом сечении .

Кроме того, приводятся результаты численных исследований влияния режимов полета на токсичность продуктов сгорания. Получены зависимости, позволяющие оценить характер изменения концентраций токсичных веществ и интенсивность процесса горения по длине камеры для различных высот полета и чисел Маха .

На рис. 9 приведены эпюры на выходе из камеры сгорания для Как видно, с увеличением скорости полета и степени повышения давления концентрация N0 в продуктах сгорания существенно возрастает .

Представленная серия вычислительных экспериментов демонстрирует принципиальную пригодность созданной модели для определения эмиссионных характеристик проектируемых камер ВРД в различных условиях полета и дросселирования В диссертации приведены также сравнительные исследования эмиссионных характеристик таких перспективных топлив воздушнореактивных двигателей, как метан и водород (рис.10), анализ которых позволяет сделать следующие выводы:

В условиях базового режима использование водородо-воздушного топлива энергетически наиболее выгодно. Вместе с тем концентрация NО в продуктах сгорания водородо-воздушной смеси для исследуемой камеры и режимов существенно выше, чем у традиционного топлива керосин + воздух .

При использовании метано-воздушного топлива температура продуктов сгорания несколько ниже, чем у традиционного топлива при более высоких экологических характеристиках .

В шестой главе приводится описание и модификация исходной математической модели процессов в реагирующем газожидкостном потоке, а также описание программного комплекса GAZGEN и результаты численных исследований. Математическая модель учитывает такие явления, как: полидисперсность спектра распыла капель, скоростную и температурную неравновесность капель жидкости и газа, конечность скоростей протекания химических реакций в газовой фазе, переменность геометрии канала, нестационарный и неравновесный прогрев капли по радиусу, газификацию капли жидкости при до- и сверхкритических давлениях, реальные свойства паров испаряющейся жидкости. Приняты следующие допущения: газожидкостный, поток является одномерным, спектр распределения капель по размерам принимается дискретным, капли жидкости имеют сферическую форму, а пограничный слой вокруг них моделируется приведенной пленкой, испарение жидкости моделируется «реакциями массоподвода».

При испарение капли моделируется, как процесс, идущий в два этапа: 1- нестационарный прогрев поверхности до некоторой температуры (близкой к 2- прогрев внутренних слоез капли при постоянной температуре С учетом принятых допущений, базовая, модель реагирующего газожидкостного течения представляет собой систему обыкновенных дифференциальных и алгебраических уравнений, состоящую из уравнений:

изменения скорости газа и жидкости, сохранения энергии для всей смеси, изменения температуры и состава газовой фазы, изменения массы, температуры и теплосодержания капель. Искомые величины:

Г - индексы принадлежности к жидкой и газовой фазе соответственно (5 = l...n, где п- количество групп капель) .

Автором данной диссертации были выполнены следующие изменения в исходной математической модели.

Для обеспечения возможности учета конденсированных частиц, необходимого при моделировании процесса сажеобразования, характерного для восстановительных газогенераторов, работающих на углеводородном топливе, в физическую схему была внедрена концепция «больших молекул» (БМ) и система уравнений изменения состава была дополнена соотношениями для концентраций «больших молекул»:

-где - число молекул в «большой молекуле»

Также в целях повышения устойчивости счета, особенно при сверхкритических давлениях и при переходе ко второму этапу испарения, организован более корректный расчет температуры поверхности капли, которая является определяющим параметром при переходе ко второму этапу испарения.

Для этого в модель для каждой группы капель были включены уравнения:

Кроме того, по заданию Государственного института прикладной химии (г. Санкт-Петербург) модель была дополнена модулем расчета теплообмена со стенкой камеры сгорания .

Наряду с указанными изменениями и дополнениями физической схемы и математической модели, в рамках данного диссертационного исследования проведена модернизация программного комплекса GAZGEN, который переведен на новый стандарт FORTRAN- 95, существенно расширена его база данных. Кроме этого GAZGEN дополнен модулем термодинамического расчета, позволяющим проводить расчеты первой зоны двухзонного газогенератора в условиях химического равновесия и оценить влияние химической неравновесности на процессы во второй зоне газогенератора .

Для расчета характеристик восстановительных рабочих тел (Н-С-О) предложена кинетическая схема, дополненная оригинальным механизмом образования сажевых частиц через полиацетилены и их радикалы. При этом предполагалось, что БМ полиацетиленов имеют термодинамические свойства сажи независимо от их состава.

Процесс сажеобразования описывался следующими реакциями с участием БМ:

где в одной большой молекуле предполагается 100 обычных; * - индекс БМ (конденсированной фазы); с - индекс принадлежности к саже .

Реакции типа (15) описывают рост сажевых частиц путем конгломерации полиацетиленов на поверхности активной частицы, тогда как реакции типа (16) характеризуют гетерогенное разложение тяжелых углеводородов на поверхности этих частиц. В условиях избытка полиацетиленов и их радикалов сажеобразование идет интенсивно и реакции (15),(16) протекают в прямом направлении, но в условиях дефицита "строительных материалов" сажеобразование останавливается и начинается обратный процесс, когда реакции (15),(16) протекают в обратном направлении .

Как показали предварительные расчеты, непосредственный акт коагуляции (15) либо гетерогенного разложения на поверхности частицы (16) происходит практически мгновенно, а лимитирующими для процесса сажеобразования являются реакции образования полиацетиленов и их радикалов В механизм химических реакций могут быть также добавлены реакции выгорания сажи, однако в условиях существенного недостатка окислителя, характерных для восстановительных газогенераторов, реакциями выгорания частиц сажи можно пренебречь .

В диссертации приведены результаты численных исследований характеристик метано-кислородной смеси в двухзонном газогенераторе. В настоящее время применение этих высокоэффективных и перспективных агрегатов ограничено из-за повышенного содержания сажи в продуктах сгорания, которая, осаждаясь на поверхности различных агрегатов (например, на лопатках турбонасосных агрегатов), приводит к значительным отклонениям от расчетных режимов работы .

В результате численных экспериментов определена зависимость сажеобразования от суммарного коэффициента избытка окислителя, который варьировался в диапазоне Концентрация сажи изменяется здесь с максимумом в интервале Кроме того, на режимах максимального сажеобразования наблюдается также и максимальное превышение неравновесной температуры продуктов сгорания над равновесной В то же время, на режимах минимального сажеобразования эта разница не превышает 20 градусов. Это подтверждает тот факт, что сажа является продуктом химической неравновесности, а прогнозирование характеристик рабочих процессов при интенсивном сажеобразовании с использованием химически равновесных моделей может привести к заметной ошибке по составу и температуре (до 15 % ) .

В диссертации приведены также результаты численных исследований реагирующих течений в газогенераторе ЖРДУ. Была смоделирована ситуация, когда в первой зоне газогенератора вырабатывается равновесная рабочая смесь продуктов сгорания азотного тетроксида и несимметричного диметилгидразина с избытком горючего Во второй зоне в газовую смесь подводится балластирующий жидкий компонент в количестве, необходимом для достижения коэффициента избытка окислителя Очевидно, что при таком высоком расходе балластирующего компонента и относительно низкой температуре газа возникает опасность прекращения процесса горения. Для предотвращения этого явления были подобраны соответствующие скорости газа и капель жидкости, определен начальный спектр распыла и относительный расход по каждой группе капель (рис.11,12) .

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

В результате проведенного диссертационного исследования решены следующие задачи:

1. Получила дальнейшее развитие базовая математическая модель и программное обеспечение для моделирования высокотемпературных реагирующих потоков, базирующаяся на понятии нестационарного реактора идеального смешения:

а) Для решения задач химической кинетики предложен метод сплайнинтегрирования. Подробно исследованы две версии метода: с коррекцией (СК) и без коррекции (SK), выполнено их сравнение с 0методом, в результате чего получены следующие результаты:

- метод сплайн-интегрирования с коррекцией (СК) является более экономичным (примерно в 2 раза), чем метод и обеспечивает высокую точность независимо от «жесткости» системы;

- при больших интервалах времени интегрирования решение задач прогнозирования характеристик реагирующих течений целесообразно проводить методом сплайн-интегрирования с коррекцией (СК), т.к. схема без коррекции (SK) в этом случае допускает осцилляции, что приводит к существенному увеличению объема вычислительных операций .

b) Существенно дополнена и модернизирована в соответствии со стандартами FORTRAN 95 базовая часть пакета NERCHEM, создан дружественный интерфейс, существенно облегчающий работу пользователя, повышая, тем самым, конкурентоспособность пакета .

c) Проведена модернизация базы данных и разработан инструментарий для конвертирования информации о свойствах индивидуальных веществ из различных баз данных, что значительно расширяет спектр исследуемых реагирующих сред .

2. Разработаны физические схемы, математические модели, алгоритмы и инвариантные программы для решения задач:

a) расчета характеристик ламинарного фронта пламени при высоких давлениях - программа FRONT;

b) прогнозирования эмиссионных характеристик в камере сгорания ВРД - программный комплекс ERD, где учитывается неравновесное изменение состава рабочего тела с учетом образования конденсированной фазы, изменение - параметров рабочего тела во фронте пламени, переменность, геометрии канала и возможность подвода произвольного компонента в произвольных сечениях канала;

3. Модифицирован программный комплекс GAZGEN для расчета параметров реагирующего газожидкостного течения в камере сгорания газогенератора, который учитывает химическую неравновесность в газовой фазе, полидисперсность распыла капель, скоростную неравновесность капель, переменность профиля канала, нестационарный прогрев и испарение, в т.ч. равновесное и сверхкритическое, образование конденсированной фазы, в т.ч. сажеобразование, учет теплообмена со стенкой камеры сгорания, обладает хорошей устойчивостью расчета .

4. Тестирование разработанных математических моделей и программных комплексов подтвердило их достоверность, показало хорошее качественное и количественное совпадение с результатами экспериментальных исследований .

5. Разработаны детальные кинетические схемы образования токсичных веществ, в том числе: механизм образования NO в присутствии NH 3, a также оригинальная схема сажеобразования .

6. В результате численных исследований горения во фронте стехиометрической смеси установлено:

- При горение бикомпонентного горючего реализуется по типичной схеме монокомпонентного горючего с соответствующим изменением температуры, энтальпии, концентраций продуктов сгорания и активных радикалов .

При z 0,2 наблюдаются две зоны горения: в первой происходит сгорание ацетилена, а во второй - сгорание аммиака. В результате распределение характеристик по длине фронта пламени имеет некоторые особенности, такие как наличие пиков на эпюре изменения Н 2 и характерных прогибов на эпюре изменения энтальпии и концентрации промежуточных веществ .

7. При расчете эмиссионных характеристик камеры сгорания ВРД установлено:

a) с увеличением скорости полета и степени повышения давления концентрация N0 в продуктах сгорания существенно возрастает, в то время как для оксида углерода наблюдается обратная зависимость .

b) Сравнительное исследование по использованию в качестве горючих для ВРД водорода, керосина и метана позволило сделать следующие выводы:

- водородо-воздушное топливо энергетически является наиболее выгодным. Концентрация в его продуктах сгорания для исследуемой камеры и режимов существенно выше, чем у традиционного топлива «керосин + воздух»;

- при использовании метано-воздушного топлива температура продуктов сгорания несколько ниже, чем у традиционного топлива при более лучших экологических характеристиках .

8. В результате численных исследований параметров реагирующих газожидкостных течений в камере сгорания газогенератора установлено:

- сажа является продуктом химической неравновесности и прогнозирование характеристик рабочих процессов при интенсивном сажеобразовании с использованием химически равновесных моделей может привести к заметной ошибке по составу и температуре (до 15%);

- режим максимального сажеобразования в восстановительном газогенераторе, работающем на топливе «метан-кислород», определен в области

- определены режимы стабильного горения смеси в камере газогенератора .

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Абдуллин А.Л. Исследование свойств газожидкостного течения смеси / Математическое моделирование высокотемпературных процессов в энергосиловых установках. - М.: Наука, 1989. с.218Абдуллин А.Л. Математическое моделирование процессов во фронте пламени с использованием методологии НРИС / Авиационная техника, № 4.2003.С.41-44

3. Лбдуллин А.Л. Численное исследование процессов во фронте ламинарного пламени однородной смеси. Казань, 2003 (Препринт/КГТУ;

03П7). - 43с .

4. Лбдуллин A.Л. Моделирование процессов нейтрализации токсичных продуктов ДВС // Труды Международной НПК «Автотранспортный комплекс. Проблемы и перспективы развития». Москва, МАДИ, 11.12.2000.-1с .

5. Абдуллин А.Л., Пегусов A.M. Математическая модель физикохимических процессов в «закрытом» фронте пламени камеры сгорания ВРД // Тез. докл. Международной научно-технической конференции «Механика машиностроения» (ММ-95), КамПИ, г.Наб.Челны, 28ЗОмарта 1995,2 с .

6. Абдуллин А.Л. Численные исследования параметров рабочего тела в камере сгорания ГТД //Тез. докл. Всероссийской научно-практической конференции «ГТД наземного применения. Проблемы конструирования камер сгорания и турбин». Пермь, 28-30ноября 1995.-1с

7. Абдуллин А.Л., Фишман В.Н. Численные. исследования параметров рабочего тела в камере сгорания // Тез. докл. Международной научнотехнической конференции «Механика- машиностроения» (ММ-95), КамПИ, г.Наб.Челны, 28-30марта 1995, 2 с .

8. Алемасов В.Е., Крюков В.Г., Абдуллин А.Л. Формирование механизма сажеобразования на основе метода «больших молекул»// Рабочие, тела и процессы в ДЛА.- Казань: КАИ, 1986. с. 1-6 .

9. Алемасов В.Е., Крюков В.Г., Абдуллин А.Л. Спецтема//Тез. докл. 3 Всесоюзной конференции,-Москва: МАИ, 1985.-2с

10. А.с. (СССР) № 1041891 / Абдуллин Л.З., Ржевский Е.В., Абдуллин А.Л.,1984 .

11. Абдуллин А.Л., Демин А.В., Крюков В.Г. и др. Опыт разработки математических моделей и численных исследований высокотемпературных процессов в энергосиловых установках // Тез. докл .

Международной НТК "Актуальные проблемы математического моделирования и автоматизированного проектирования, в машиностроении" (МОДЕЛЬ-ПРОЕКТ 95), - Казань: КГГУ, 1995. - 2с .

12. Горение и течение в агрегатах энергоустановок: моделирование, энергетика, экология / В.Г.Крюков, В.И.Наумов,- А.В.Демин, А.Л.Абдуллин, Т.В.Тринос. - М.: "Янус-К", 1997. - 304 с .

13. Крюков В.Г., Абдуллин А.Л., Дуригон А. Применение метода сплайн-функции для решения задач химической кинетики/ Вестник КГТУ, № 3, 2 0 0 4. с.41-48 .

14. Крюков В.Г., Абдуллин А.Л. Математическое моделирование реагирующих газожидкостных потоков с использованием методологии нестационарного реактора идеального смешения // Тез. докл. V Международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ-2004),CaMapa,5-10.07.2004.cl30-131 .

15. Крюков В.Г., Наумов В.И., Демин А.В., Абдуллин А.Л. Программная система для расчета физико-химических процессов в энергетических установках // Тез. докл. V Международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ - 2004), Самара, 5-10.07.2004 .

с.131-132 .

16. Крюков В.Г., Абдуллин А.Л. Спецтема // Тез. докл. IX Всесоюзной научно-технической конференции, - Куйбышев:КуАИ,1987.-2с

17. Наумов В.И., Демин А.В., Абдуллин А.Л., Крюков В.Г., Шайхиев Ф.Г. Универсальное моделирование химически неравновесного состава и численный анализ высокотемпературных процессов в энергетических установках // Материалы докладов И-го международного симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономике. Казань, 1998. с. 103-106

18. Abdullin A.L., Fishman V.N. Numerical modeling of chemical nonequilibrium flows in combustion chambers of aircraft gas turbine engines. International symposium heat transfer enhancement in power machinery / HTEPM 95. MSTU, Moscow, Russia,1995. pp.38-41

19. Abdullin A.L., Fishman V.N. Modeling of chemical reacting flows in gas turbine combustor with pollutant formation // Тез. докл. на международной НТК «Актуальные проблемы математического моделирования и автоматизированного проектирования в машиностроении». (МОДЕЛЬПРОЕКТ 95). г.Казань: КГТУ, 31.05-03.06.1995. - 2с .

20. Abdullin A.L., Iskhacova R.L. Frente de chama: modelagem e pesquisa das caracteristicas detalhadas / XlV-th Brazilian Congress of mechanical engineering, Brazil. 1997.-8 pp .

21. Abdullin A.L., Iskhacova R.L., Knorst D. Frente de chama: uma abordagem para a simulacao numerica / XX Congresso nacional de matematica aplicada e computacional CNMAC, Brazil. 1997.-2 pp .

22. Abdullin A.L., Iskhacova R.L., Knorst D. Pesquisa computacional da formacao de poluentes em frente de chama / XVIII Congresso Ibero Latinoamericano de Metodos Computacionais Para Engenharia. Brazil. 1997.-7 pp .

23. Gortyshov Yu.F., Tarasevich S.E., Abdullin A.L. etc. Mathematical and physical simulation of heat exchange processes in energy plant elements and cryogenic evaporators/ International Scientific and Technical Seminar on Power Plant Installations, Aerodynamics and Problems of Aircraft Instrument Making. Kazan, Russia. 1995. pp.4-17

24. Kriukov V.G., Abdullin A.L. Modelagem e pesquisa dos processos de combustao nos fluxos / II Congresso ibero-americano de engenharia mecanica .

Brazil, 1995.-4 pp .

25. V.Kriukov, A. Abdullin, Durigon A. Method of spline-interpolation:

application in chemical kinetic equations / In proceedings of COBEM-2003, San-Paulo, SP, Brazil. 2003.- 10 pp

26. V.Naoumov, V.Kriukov, A. Abdullin Chemical kinetics software system for the propulsion and power engineering/AIAA Paper 2003-854.pp 1-11 .

27. V.Naoumov, V.Kriukov, A. Abdullin, A.Demin. Modeling of combustion and flow in the combustors of rocket gas generators / AI AA Paper 2003-126. pp 1-11 .

28. Naumov V.,Kriukov V.,Demin A.,Abdullin A.,Trinos T.,Kondrasheva L .

Modeling and numerical analysis of high-temperature chemical nonequilibrium processes in rocket and aircraft units // CESA'96 IMACS Multiconference (Computational Engineering in Systems AppJication). Lille France, July 9-12, 1996. pp. 196-201 .

29. Kriukov V.G., Demin A.V., Abdullin A.L. Modelagem de processos quimicos desequilibrados e da emissao NOX emcamara de combustao de turbomotor // VI Congreso latino-americano de transferencia de calor у materia .

Santa Catarina, Brazil, November 11-14,1996. pp.281-286 .

30. Kriukov V.G., Demin A.V., Abdullin A.L. Modeling of the emission of pollutants from a turbojet engine and evoluation of its reduction by means of chemical methods. // Conference on environmetrics in Brazil, SP, San-Paulo, July 22-26,1996. pp.123-124 .

31. Kriukov V.G., Demin A.V., Abdullin A.L. Modelacion de: procesos quimicos desiquilibray de la emision de NOX en la camara de combustion de un turbomotor // Informacion tecnologica, Vol.9, No 6. La Serena, Chile, 1998-8p .

Кроме того, отдельные результаты диссертационной работы опубликованы в материалах региональных конференций и семинаров .

Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная .

Печ.л. 20 Усл.печл. Усл.кр.-отт. Уч.-изд.л. 2.0 .

Тираж 100. Заказ Издательство Казанского государственного технического университета Типография издательства Казанского государственного Технического университета 420111 Казань, К .

Маркса, 10






Похожие работы:

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" ФГБОУ ВО "ИГУ" Кафедра общей и экспериментальной физики Рабочая программа дисциплины (модуля) Наименование дисциплины (модуля) Б1.В...»

«ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ТАБАКА Плотникова Т.В.*, канд. с.-х. наук; Карпенко Е.В.**, канд. хим. наук; Лубенец В.И.***, д-р хим. наук; Новиков В.П.***, д-р хим. наук; Тютюнникова Е.М.* * ФГБНУ "Всероссийский...»

«КНИГИ РОЗЫ ВОЛКОВОЙ, ВЫШЕДШИЕ В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ АСТ: Сердце и сосуды. Верните им здоровье • Диабет. Диетология и не только в схемах и таблицах. • Авторская методика здорового образа жизни Если вы болеете – вы оки...»

«осень № 4(23)/2011 Ежеквартальный детский экологический журнал для детей и педагогических работников учреждений дополнительного образования, детских дошкольных учреждений, учителей школ, преподавателей вузов, а также широкого круга читателей, интересующихся проблемами экологии Тема номера: Михаилу Васильевичу Ломоносову—...»

«ЗАО "АКВИЛОН"МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Вода питьевая, природная, морская, сточная очищенная МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНОВ МЫШЬЯКА И РТУТИ В ПРОБАХ ВОДЫ ПИТЬЕВОЙ, МИНЕРАЛЬН...»

«КОЗЛОВ Константин Александрович АДСОРБЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КОКСОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА Специальность 03.00.16 Экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук К3 1 7 7 1 3 5 ИВАНОВО 2007 Работа выполнена на кафедре хим...»

«ПОВОЛЖСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ. 2013. № 2. С. 156 – 163 УДК 599.323.4:576.895.1 ГЕЛЬМИНТОФАУНА МЫШЕЙ (APODEMUS AGRARIUS, MUS MUSCULUS) СЕЛИТЕБНЫХ И МЕЖСЕЛЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ О. Н. Жигилева Тюм...»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.