СМЕСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЛОЭМИССИОННЫХ КАМЕР СГОРАНИЯ

В. А. Назукин

С. А. Шаламов

А. В. Туснин

Научный руководитель – д.т.н., профессор

В. Г. Августинович

ПНИПУ, кафедра Авиационные двигатели Авиадвигатель

РЕШАЕМАЯ ПРОБЛЕМА

50 мг/нм3

Существующий:300 мг/нм3

Целевой уровень для проекта

Проблема снижения уровня эмиссии оксидов азота:

Объект применения – камера сгорания газотурбинной

установки мощностью 25 МВт.

Снижение выбросов возможно при организации

сжигания «бедной» предварительно

перемешанной смеси

Несоответствие перспективным требованиям по

экологии

ПРЕДЛАГАЕМОЕ РЕШЕНИЕ

Требуемые характеристики:

Равномерное поле концентраций на выходе;

Отсутствие стехиометрических зон в выходном сечении;

Два завихрителя;

Не более трех коллекторов подвода топлива

Предполагаемый вид смесителя

ПРОЦЕСС СОЗДАНИЯ СМЕСИТЕЛЯ

Отработка математических

моделей

Проектирование

Испытания

Эксперименты:•Измерение структуры течения•Измерение полей концентрации

Проведение расчетов

ПОТРЕБИТЕЛИ И КОНКУРЕНТЫ

Организации – потребители:ОДК

Авиадвигатель

ПМЗ

…..(прочие предприятия)

Организации – конкуренты:

GE Energy

Pratt & Whitney

РЕСУРСЫ

Проектирование смесителя

Финансовые ресурсы

Малое инновационное предприятие (в рамках МИГ-1)

ОАО «Авиадвигатель»

Информационные ресурсы

Кафедра «Авиационные

двигатели»

ОКБ Авиадвигатель

Cranfield University (Великобритания)

Материально-техническая обеспечение

ОАО «Авиадвигатель»

Интеллектуальные ресурсы

ОКБ Авиадвигатель

Cranfield University (Великобритания)

ЗАТРАТЫ

Проведение эксперимента по определению полей концентрации

Проведение огневых испытаний для измерения эмиссии вредных веществ

Затраты на амортизацию и обеспечение работы материально-технического обеспечения

Производство экспериментальных образцов

Оплата труда

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ

Возможностью патентования обладает как разрабатываемая конструкция смесителя, так и её производные для газотурбинных установок

другого класса мощности

Собственники патента:

Разработчики Заказчик

КОММЕРЦИАЛИЗАЦИЯ

Разработка Проект завершен

Реализация результатов экспериментов для

осуществления верификации расчетов

другими фирмами

Продажа лицензий на производство другим

предприятиям – производителям

газотурбинных установок,отчисления от продажи

каждой установки, оснащенной данным

смесителем

Получение дохода как на этапе проектирования, так и после внедрения в серию.

КОМАНДА

Одни из лучших студентов кафедры «Авиационные двигатели», прошедшие обучение

математическому моделированию процессов смешения и горения, имеющие опыт в

разработке конструкторской документации

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор, В. Г. Августинович

Ведущие специалисты отдела камер сгорания ОАО «Авиадвигатель»

Evgeniy Shapiro, Ben Thornber - профессора университета

Кренфилда (Великобритания)

ПЛАН РЕАЛИЗАЦИИ

Реализовано на данный момент• Определение основных требований к смесителю;• Верификация математического моделирования структуры течения

Запланировано на 2012 год• Проведение расчетов с целью выбора 1-2 схем для дальнейшего

анализа• Доработка решателя, работающего на графических картах• Верификация модели горения• Разработка эксперимента по определению полей концентрации

Запланировано на 2013-2014 годы• Верификация модели смешения• Проведение детальных расчетов выбранных схем и выбор одной из

них в качестве основной• Проектирование смесителя и его расчетная доводка• Испытания и экспериментальная доводка смесительного

устройства• Внедрение конструкции в производство

РЕЗЮМЕ

• Четко обозначенная проблема;

• Детальный план её решения;

• Компетентность участников группы;

• Высокий уровень консультантов и руководителя;

• Необходимые ресурсы

Цель будет достигнута, конечный продукт начнет приносить доход.

Спасибо за внимание!

Назукин Владислав Алексеевич, Туснин Артем Васильевич, Шаламов Сергей Александрович