Например, Бобцов

Нестационарные эффекты в криогенных топливных магистралях современных авиационных двигателей

Аннотация:

В работе рассматриваются перспективы применения криогенного топлива для гражданских самолетов. Приводятся примеры успешных испытаний таких систем на жидком водороде в СССР в 90-х годах ХХ века. Оценивается перспективность применения жидкого метана в качестве авиационного топлива. Проводится анализ проблем, связанных с применением криогенных топлив для гражданской авиации. Одной из серьезных проблем, стоящих перед возможностью применения криогенного топлива, является чувствительность жидких криогенных топлив к нерасчетному изменению теплоотдачи и гидродинамики в магистралях системы подачи топлива. Двигателю, работающему на криогенном топливе, как любому авиационному двигателю, присуще переходные режимы работы, которые являются существенно нестационарными. Как вариант рассматривается изменение расхода топлива в несколько раз при переходе на взлетный режим. По анализу проведенных ранее исследований, авторы приходят к выводу о необходимости расчета переходных процессов в системах подачи криогенного топлива. Проведенные ранее экспериментальные исследования в МАИ показали существенное, до 2-3-х раз, изменение теплообмена и гидродинамики в топливных магистралях в переходных режимах работы двигателя. Анализ причин такого влияния говорит о перестройке структуры турбулентного потока, что и приводит к росту коэффициентов теплоотдачи и сопротивления при ускорении точения и к их снижению при замедлении. Авторы дают рекомендации по определению границ применимости квазистационарного подхода, когда для расчета нестационарных процессов применяются стационарные зависимости. Предлагаются варианты учета влияния гидродинамической нестационарности на работу криогенной топливной системы перспективных авиационных двигателей. Авторы считают необходимым проведение исследований с целью создания модели нестационарных турбулентных течений криогенных жидкостей в каналах.

Ключевые слова:

Статьи в номере