Влияние примесей в авиационном топливе на параметры рабочего процесса и показатели эффективности газотурбинных двигателей и энергетических установок

DOI: 10.34759/vst-2022-4-186-195

Авторы

Пелевин В. С.^*, Алексенцев А. А.^**, Филинов Е. П.^***, Комисар Ю. В.^****

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, Самара, 443086, Россия

*e-mail: Pelevin_01@list.ru
**e-mail: artem2000samara@gmail.com
***e-mail: filinov@ssau.ru
****e-mail: komisar.yuv@ssau.ru

Аннотация

Статья посвящена исследованию влияния примесей газового топлива в авиакеросине на параметры рабочего процесса и показатели эффективности газотурбинного двигателя (ГТД) и системы летательный аппарат—силовая установка. Были исследованы наиболее актуальные топливные смеси, в результате чего получены зависимости ключевых показателей от изменения концентрации газового топлива в авиакеросине, что является основой для формирования итогового мнения о потенциале использования природного газа в авиационной и энергетической промышленности.

Ключевые слова:

водородное топливо, авиационный керосин, удельный расход топлива, повышение эффективности рабочего процесса ГТД, влияние примесей на рабочий процесс ГТД

Библиографический список

1. Рябов П.А., Каленский С.М. Концепции перспективных гибридных маршевых двигателей летательных аппаратов на газовых и криогенных топливах // Вестник Московского авиационного института. 2015. Т. 22. № 1. С. 87-99.
2. Ардешири Ш. Влияние физико-химических свойств керосина и биотоплив на характеристики газотурбинных двигателей // Научный вестник МГТУ ГА. 2019. Т. 22. № (6). С. 8-16.
3. Гулина С.А., Авдеев В.М., Верещагина И.В. и др. Альтернатива приводному электродвигателю для нефтяного насоса // Вестник Самарского государственного университета. Серия: Технические науки. 2016. № 2(50). С. 139-149.
4. Кузьмичёв В.С., Кулагин В.В., Крупенич И.Н. и др. Формирование виртуальной модели рабочего процесса газотурбинного двигателя в CAE-системе «АСТРА» // Труды МАИ. 2013. № 67. URL: https:
   //trudymai.ru/published.php?ID=41518
5. Ткаченко А.Ю., Крупенич И.Н. Разработка виртуального прототипа ГТД в САЕ-системе «Астра» на этапе концептаульного термогазодинамического проектирования // Вестник СГАУ. 2012. Т. 34.
   № 3-2. С. 333-242.
6. Калугин К.С., Сухов А.В. Особенности использования метана в качестве горючего для жидкостных ракетных двигателей // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 4.
   С. 120-132.
7. Николайкин Н.И., Мельников Б.Н., Большунов Ю.А. Перевод на альтернативные виды топлива как способ повышения энергетической и экологической эффективности транспорта // Научный Вестник МГТУ ГА. 2010. № 162. С. 12–21.
8. Волхонский А.Е., Рулин В.И., Юдин Г.В., Красовская С.В. Исследование возможностей применения СПГ в качестве авиационного топлива на транспортных самолетах // Sciences of Europe. 2019.
   Т. 39. № 1. С.49-56.
9. Кулагин В.А., Грушевенко Д.А. Сможет ли водород стать топливом будущего? // Теплоэнергетика. 2020. № 4. С. 3-17. DOI: 10.1134/S0040363620040025
10. Исаченков Е.И., Степанов А.В. Способ хранения водорода и других газовых сред // Вестник Московского авиационного института. 2002. Т. 9. № 2. С. 34-37.
11. Вакулин А.Ю., Грасько Т.В. Методика расчета термогазодинамических характеристик водородосодержащего углеводородного топлива для силовой установки воздушно-космического самолета // Вестник УГАТУ. 2020. Т. 24. № 3. С. 45–51.
12. Грядунов К.И., Козлов А.Н., Самоиленко В.М., Ардешири Ш. Сравнительный анализ показателей качества авиационных керосинов, биотоплив и их смесей // Научный вестник МГТУ ГА. 2019.
    Т. 22. № 5. С. 67–75.
13. Демская И.А., Разносчиков В.В. Методика определения новых составов альтернативных топлив // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т. 19. № 5. С. 72-80.
14. Саргсян Д.Р. Анализ опыта применения альтернативных топлив на воздушных судах // Научный вестник МГТУ ГА. 2011. № 174. С. 91-95.
15. Бакланов А.В. Потери давления в топливной системе камеры сгорания газотурбинного двигателя, работающего на природном газе // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27.
    № 2. С. 157-168. DOI: 10.34759/vst-2020-2-157-168
16. Султанов М.М., Курьянова Е.В. Исследование применения водорода в качестве топлива для улучшения энергетических и экологических показателей работы газотурбинных установок // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. Т. 23. № 2. С.46-55. DOI: 10.30724/1998-9903-2021-23-2-46-55
17. Ратнер С.В. Инновации в авиастроении: анализ результатов исследовательских программ по разработке альтернативных видов авиационного топлива // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2018. Т. 14. № 3. С. 492–506. DOI: 10.24891/ni.14.3.492
18. Марьин Г.Е., Осипов Б.М., Ахметшин А.Р., Савина М.В. Добавление водорода к топливному газу для повышения энергетических характеристик газотурбинных установок // iPolytech Journal. 2021.
    Т. 25. № 3. С. 342-355. DOI: 10.21285/1814-3520-2021-3-342-355
19. Шахуов Т.А., Куникеев Б.А. Анализ работы газотурбинной установки при изменении состава топлива // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018.
    № 5(1421). C. 87-95.
20. Попов Г.М., Кривцов А.В., Колмакова Д.А. Исследование влияния формы проточной части послед-ней ступени многоступенчатого компрессора на его характеристики и структуру потока // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2012. № 5. С. 184-190.