Влияние формы пламени на устойчивость процесса в малоэмиссионной камере сгорания

Аннотация

Описано расчётное и экспериментальное исследование процессов, происходящих в камере сгорания (КС) предварительного смешения со стабилизацией на крутке, схожей с применяемыми в современных ГТД. Горелочное устройство КС состоит из основной и пилотной горелок. КС работает на смеси природный газ -- воздух с коэффициентами избытка воздуха от 10 до 2,6. Рассматривается влияние доли топлива в пилотную горелку (PFR) при фиксированном коэффициенте избытка воздуха на макроструктуру пламени - связь между формой и положением фронта пламени и доминирующими структурами течения. Фронт пламени исследуется при помощи трёхмерного численного моделирования. В исследуемом диапазоне PFR от 0 до 100% при фиксированном коэффициенте избытка воздуха наблюдаются четыре макроструктуры. Показано, что каждой форме высокочастотной неустойчивости горения соответствует определённая макроструктура пламени. Отмечено, что доли топлива в пилотную горелку, при которых наблюдались изменения конфигурации пламени, связаны с появлением термоакустической неустойчивости.