Сотрудники лаборатории физических основ энергетических технологий Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН исследуют процессы горения в двигателях и турбинах для крупного авиастроительного проекта ПД-35.
Экспериментальный стенд
Инновационная камера сгорания, разработанная и запущенная в институте, предназначена для моделирования реалистичных условий в авиационных двигателях и газотурбинных установках. Последний проведенный в лаборатории эксперимент — испытание фронтовых устройств, разрабатываемых для авиастроительного проекта ПД-35: перспективного двигателя сверхбольшой тяги (при взлете она составляет 35 тонн). Эти устройства формируют кольцевую струю воздуха, а затем подают, распыляют и распределяют топливо по зонам горения.
«“Объединенная двигателестроительная корпорация” предоставила нам фронтовые устройства для испытаний, — сообщил младший научный сотрудник лаборатории физических основ энергетических технологий ИТ СО РАН Дмитрий Константинович Шараборин. — Мы поместили их в камеру сгорания, которая позволяет создавать условия повышенного давления до 20 атмосфер и держать температуру до 500 кельвинов на входе во фронтовое устройство. Далее в изотермических условиях провели визуализацию теневыми методами в скоростной камере с подсветкой, которая позволила увидеть характеристики распыла жидких топлив за фронтовым устройством».
Лаборатория физических основ энергетических технологий ИТ СО РАН на данный момент является единственной в России, которая может осуществлять комплексные исследования в газофазных потоках, а также при горении и распылении жидкого топлива. «Используя метод флуоресценции при лазерном излучении, мы проводим изучение распределения поля скорости и флуоресценции радикалов в плаве, — объяснил Дмитрий Шараборин. — Это позволяет определить характеристики, необходимые для верификации численных кодов, которые используют в разработках фронтовых устройств авиадвигателей».
Испытательные исследования — один из важнейших этапов в проектировании новых двигателей. При этом организация горения в проектируемых авиационных камерах сгорания зависит не только от критических параметров эффективности сгорания, но и от экологических параметров. Процент вредных выбросов, выпускаемых в результате работы двигателя, также учитывается новой установкой института.
Фото Юлии Поздняковой
Источник информации и фото: Управление по пропаганде и популяризации научных достижений СО РАН
