Ученые разрабатывают модель горения для снижения расхода топлива
Ученые Самарского университета разрабатывают универсальную модель горения метано-водородного топлива, использование которой поможет создавать более эффективные и экологичные газотурбинные установки, сообщает пресс-служба вуза.
"Ученые Самарского национального исследовательского университета <…> совместно с коллегами из Лундского университета (Швеция) провели экспериментальные исследования по использованию в перспективных газотурбинных установках (ГТУ) в качестве топлива метано-водородных смесей с повышенным содержанием водорода. В ходе исследований разрабатывается универсальная кинетическая модель процессов горения метано-водородного топлива", — говорится в сообщении.
По мнению разработчиков, использование этой модели поможет создавать более эффективные и экологичные ГТУ, а также снизить затраты и время, необходимые для проведения конструкторских работ.
«В Научно-образовательном центре газодинамических исследований (НОЦ ГДИ) Самарского университета проведена серия экспериментов по изучению процессов горения метано-водородных смесей с повышенным содержанием водорода — до 50% включительно. Подобные эксперименты в России ранее не проводились. По их результатам разрабатывается детальный кинетический механизм процесса окисления метано-водородного топлива. Этот механизм поможет конструкторам более точно рассчитывать различные параметры разрабатываемых камер сгорания ГТУ, не затрачивая дополнительное время и ресурсы на экспериментальную доводку изделия. Можно будет заранее просчитать ожидаемые объемы вредных выбросов, прежде всего, это касается эмиссии опасных окислов азота NOx, и принять меры по их уменьшению», — цитирует пресс-служба вуза старшего научного сотрудника НОЦ ГДИ Сергея Матвеева.
Эксперименты с горением метано-водородных смесей различного состава проходили на созданной в Самарском университете установке Heat Flux, с помощью которой можно измерять фундаментальный параметр процесса горения — скорость распространения пламени. По данным вуза, в мире существует всего несколько подобных установок.
По информации пресс-службы, в настоящее время в мире в качестве экологичного топлива применяются метано-водородные смеси с содержанием водорода, как правило, от 5 до максимум 20%. Как показывают расчеты самарских ученых, использование метано-водородной смеси с долей водорода в объеме порядка 40-50% может увеличить мощность газотурбинной установки примерно на 10%. Добавление водорода в топливо снижает общее количество атомов углерода, способствует более полному сгоранию топлива и увеличивает тепловыделение при процессе горения, благодаря чему появляется возможность снизить расход топлива и, соответственно, общий выброс СО2.
