Исследование нестационарных процессов горения метано-водородного топлива в камерах сгорания ГТУ
| Название НИОКТР | Исследование нестационарных процессов горения метано-водородного топлива в камерах сгорания ГТУ |
|---|---|
| Аннотация | Высокая конкуренция и ужесточение законодательных норм по эмиссии вредных веществ газотурбинными двигателями и энергетическими установками требуют непрерывного совершенствования методик проектирования и доводки их узлов. В соответствии с международными и отечественными стандартами одними из основных нормируемых компонентов в выхлопных газах газотурбинных двигателей и энергетических установок являются оксиды азота (NOx). Наибольшее распространение для снижения вредных выбросов получил метод сжигания бедных предварительно подготовленных смесей. Однако при этом сужаются границы по бедному срыву пламени, что требует дополнительных работ при доводке изделия. Стоит отметить, что проблема обеспечения бессрывного режима горения актуальна не только при сжигании бедных предварительно подготовленных смесей, но и для любой технологии низкоэмиссионного горения. Использование добавок водорода (Н2) в топливо позволяет решить проблему устойчивого горения для бедных смесей. Однако, существует ряд проблем, связанных с высоким содержанием водорода в топливе, которые необходимо учитывать при проектировании, наиболее значимой из них является риск проскока пламени внутрь горелочного устройства. В виду сложности переходных процессов протекающих в камерах сгорания механизмы возникновения проскока пламени до конца не изучены и требуют рассмотрения более детально, в совокупности фундаментальных и прикладных исследований, на что и направлен данный проект. В рамках реализации проекта будет исследовано актуальные для науки и техники нестационарные процессы горения турбулентного пламени метано-водородных топливовоздушных смесей. Для этого будут сформированы новые численные модели путём объединения хорошо проверенной модели TFC для турбулентного горения предварительно подготовленных пламён, доступных подробных химических механизмов горения различных видов топлива и недавно разработанного модифицированного подхода presumed-PDF к оценке средних концентраций различных компонентов (включая атомарный кислород O, который напрямую влияет на скорость термического образования NO в пламени). Для валидации полученной модели будет проведены экспериментальные исследования по определению границы срыва турбулентного пламени и проскока пламени различных соотношение метана и водорода в топливе. Модель будет сформулирована в форме, позволяющей использовать её в современных пакетах вычислительной газовой динамики. Данный проект имеет фундаментальный и прикладной задел к достижению Климатической доктрины Российской Федерации, утвержденной указом президента Российской Федерации 26 октября 2023 года, ключевая цель которой — достижение углеродной нейтральности России до 2060 года, что предполагает снижение выбросов углекислого газа и его аналогов в процессе производственной деятельности до нулевых значений. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 3000.0 |
| Дата начала | 2025-09-15 |
| Дата окончания | 2027-06-30 |
| Номер контракта | 25-79-00237 |
| Дата контракта | 2025-09-15 |
| Количество отчетов | 2 |
| УДК | 621.039.533.6 |
| Количество просмотров | 3 |
| Руководитель работы | Идрисов Дмитрий Владимирович |
| Руководитель организации | Богатырев Владимир Дмитриевич |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П.КОРОЛЕВА" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-11-06 10:35:11 UTC, 2025-11-06 10:35:11 UTC |
| ОКПД | Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | природный газ; камера сгорания; нормальная скорость распространения пламени; химическая кинетика; срыв пламени; проскок пламени; ГТУ; водород, турбулентное горение; альтернативные топлива; экологически чистая энергетика |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 44.31.39 - Водородная энергетика |
| OECD | — |
| OESR | Энергетика и топливо; Термодинамика; Авиакосмическая техника |
| Приоритеты научно-технического развития | б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения; |
| Регистрационные номера | — |