Parametric Computational Studies to Decrease NOx Emissions by Sequential Combustion of Fuel with a Diffusion Second Zone


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

This paper is the third in the series of publications devoted to computational studies on optimization of the combustion of a fuel-air mixture with the gas temperatures at the outlet of the combustion chamber reaching about 1600îC or more, while satisfying the harmful emissions requirements. The paper provides the calculation results related to the combustion of gaseous fuel in a combustion chamber (CC) consisting of two consecutively positioned combustion volumes, each of which is provided with its own burner unit (BU). The first BU is typical for low-emission combustion chambers (LECC) and contains swirlers and zoned mixture preparation, as well as pilot and main burners. This unit is fed with an ideally mixed fuel-air mixture (FAM). The second BU is positioned downstream of the first combustion zone. It is fed with gaseous fuel (natural gas) without pre-mixing with air. In the second zone, a diffusion combustion process is realized. Two BU designs were considered for the second zone. In the first design, the fuel is supplied from behind a bluff body (throat) serving to create a flame stabilization zone. It also contains a fuel manifold. The fuel is supplied through the special openings in the mouth of the throat. The second design represents an annular manifold positioned around the flame tube and fuel supply tube embedded by 15 mm. This design does not provide for a special arrangement of the flame stabilization zone. In both cases, the combustion of fuel of the second zone occurs in the oxygen- deficient environment and at high temperature. The obtained results demonstrate the optimized fuel distribution between the two combustion zones, as well as optimized number and diameter of the fuel supply openings and length of the second combustion zone to ensure the lowest NOx emissions at the exhaust gas temperature of 1700°C and high fuel combustion efficiency. The results allow estimating the minimum possible concentrations of nitrous oxides in the dual-zone combustion chamber with a diffusion second zone. A comparison of the dual-zone fuel combustion schemes during kinetic and diffusion combustion in the second zone is provided. It is shown that kinetic combustion provides a significant benefit in terms of NOx concentrations, both with respect to a single combustion zone and two zones with the diffusion second zone. The simplicity of the design of the diffusion second zone is attractive, however, it provides a smaller reduction in NOx concentration.

Об авторах

L. Bulysova

JSC “All-Russia Thermal Engineering Institute” (JSC “VTI”)

Автор, ответственный за переписку.
Email: kc-vti@bk.ru
Россия, Moscow

A. Berne

JSC “All-Russia Thermal Engineering Institute” (JSC “VTI”)

Email: kc-vti@bk.ru
Россия, Moscow

K. Pugach

JSC “All-Russia Thermal Engineering Institute” (JSC “VTI”)

Email: kc-vti@bk.ru
Россия, Moscow

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature, 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».