Грановська О. О. Удосконалення стабілізаторних пальникових пристроїв при мікрофакельному спалюванні газу

Дисертація присвячена розробці мікрофіфузійного спалювання газоподібного палива в пальникових пристроях стабілізаторного типу для забезпечення сталої та високоефективної роботи в широкому діапазоні режимів щодо швидкості повітряного потоку та коефіцієнту надлишку повітря, зниження викидів оксидів азоту, а також розробка рекомендацій для вибору конструктивних параметрів та схем сумішоутворення палива й повітря в залежності від умов роботи енергетичного обладнання. Методи досліджень. Теоретичні дослідження базувались на основних положеннях напівемпіричних теорій конвективного масо переносу та турбулентних струменів, законах обтікання тіл, а також кінетичного та дифузійного горіння. Експериментальні дослідження виконувались на дослідних стендах кафедри ТЕУ Т та АЕС і на натурних об'єктах за існуючими методиками з використанням відповідних приладів та стендового обладнання. Наукова новизна одержаних результатів полягає в розширені та поглиблені відомостеї щодо геометричних та масообмінних характеристик зони рециркуляції за стабілізаторами, що обтікаються повітряним потоком при подачі газоподібного палива в слід стабілізатора в ізотермічних умовах та при горінні газу, вперше запропоновано засоби розширення діапазону сталої та високоефективної роботи стабілізаторних пальникових пристроїв з мікрофакельним спалюванням газу в умовах підвищення швидкості повітряного потоку, розширення діапазону зміни коефіцієнту надлишку повітря та зменшення вмісту кисню в окислювачі. Вперше отримано експериментальні дані та одержано узагальнені залежності щодо закономірностей вигоряння палива та утворення токсичних оксидів азоту в умовах зміни кута різнойменної закрутки повітряного потоку в широкому діапазоні. Уточнено дані та отримано узагальнені залежності щодо рівномірності розподілення газу в колекторах-стабілізаторах при зміні відносної сумарної площини газоподаючих отворів. Проведено дослідження та визначено можливості й умови використання матеріалів з конструкційної кераміки для розробки високотемпературних пальникових пристроїв різного призначення. Розширено відомості та одержано узагальнені залежності щодо гідравлічного опору стабілізаторних пальникових пристроїв з мікрофакельним спалюванням газу. Практичне значення отриманих результатів полягає в розробленні методики та конструкції пальникових пристроїв з мікрофакельним спалюванням газоподібного палива за стабілізаторами, впровадженні в НВК "Струменево-нішові технології" (м. Київ, Україна) при створені в пальникових пристроях різної потужності, що використовуються в промисловій та комунальній енергетиці, ТОВ "Науковий центр "Керамічні двигуни" (м. Санкт-Петербург, Росія) при розробці двозонної камери згоряння з керамічними елементами для високотемпературної газотурбінної турбоустановки. Матеріали, що подані в дисертаційній роботі, застосовуються в навчальному процесі при підготовці фахівців на теплоенергетичному факультеті НТУУ "КПІ" спеціальності "Теплові електричні станції" та інших спеціальностей. Результати і висновки даної дисертаційної роботи можуть бути ефективно застосовані в паливовикористовуючих установках різного типу, в тому числі промислових та енергетичних котлах, промислових печах, камерах згоряння газотурбінних та парогазових установок, сушилах та підігрівачах повітря.