Эффективность применения сепарирующих устройств в энергетических установках…
УДК 624.245
Эффективность применения сепарирующих устройств
в энергетических установках
на металлизированных топливах
© Е.А. Андреев, А.Н. Бобров, С.Ф. Максимов
МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Представлены методика и результаты теоретического анализа эффективности
применения сепарирующих устройств, предназначенных для работы в составе
турбинного привода энергетической установки. <...> Проанализированы показатели и
выработаны критерии энергетической эффективности применения сепарирующего устройства в составе энергоустановки. <...> Ключевые слова: установка бортовая энергетическая, турбина, продукты сгорания, рабочее тело многофазное, удельная мощность, КПД, эффективность энергетическая. <...> Развитие ракетной техники и авиации идет по пути использования более энергоемких топлив, в том числе металлизированных. <...> Энергетические установки на таких топливах работают при давлении
до 20 МПа и температуре до 3000 K. <...> Продукты сгорания этих топлив
характеризуются наличием твердых частиц с высокой химической и
эрозионной активностью, исходная массовая концентрация частиц
конденсированной фазы достигает 0,6 [1–3]. <...> Подача их непосредственно в проточную часть турбины приводит к ее быстрому выходу
из строя [4, 5], что потребовало создания высокоэффективных предтурбинных сепарирующих устройств. <...> Для анализа их работы в составе энергосиловой установки и оценки эффективности рассмотрим
обобщенную расчетную схему работы сепаратора (рис. <...> Е.А. Андреев, А.Н. Бобров, С.Ф. Максимов
На вход сепаратора под давлением pв при температуре Tв поступает массовый расход многофазных продуктов сгорания m в , состоящий из расходов частиц конденсированной фазы m вч и газа m вг :
m в = m вч + m вг . <...> (1)
Соотношение частиц и газа определяется массовой концентрацией Z частиц в продуктах сгорания, которую можно рассчитать, используя, например, комплекс программ <...>