probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2018-20-5-6-141-147probener-630Research ArticleФИЗИКАPHYSICSТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ И АКУСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПУЛЬСАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В УСТРОЙСТВЕ ТИПА РЕЗОНАТОРА ГЕЛЬМГОЛЬЦАTHERMODYNAMIC AND ACOUSTIC ANALYSIS OF THE SOLID FUEL PULSATING COMBUSTION IN A HELMHOLTZ RESONATOR TYPE DEVICEСеменоваЕ. В.SemenovaE. V.

Семенова Евгения Вячеславовна – аспирант.

 

Evgenia S. Vyacheslavovna – post graduate.

Kazan. 

evgeniya.yallina@gmail.comЛарионовВ. М.LarionovV. M.

Ларионов Виктор Михайлович – д-р техн. наук, профессор.

 

Viktor L. Mihailovich – professor.

 

ВаньковЮ. В.VankovYu. V.

Ваньков Юрий Витальевич – д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Промышленная теплоэнергетика и системы теплоснабжения» (ПТЭ). 

Казань.

Yuriy V. Vitalevich – professor. 

Kazan. 

Казанский (Приволжский) федеральный университет.РоссияKazan Federal University.Russian FederationКазанский государственный энергетический университет.РоссияKazan State Power Engineering University.Russian Federation201805082018205-6141147Copyright © Семенова Е.В., Ларионов В.М., Ваньков Ю.В., 20182018Семенова Е.В., Ларионов В.М., Ваньков Ю.В.Semenova E.V., Larionov V.M., Vankov Y.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/630

Одним из перспективных приложений пульсационного горения является утилизация промышленных отходов. Имеется математическая модель и результаты расчета частоты и амплитуды акустических колебаний газа в устройстве типа резонатора Гельмгольца, использующем твердое топливо. В данной работе пульсационное горение рассматривается как результат взаимодействия акустических колебаний с процессом тепловыделения в зоне горения. Показано, что частота и амплитуда колебаний газа, амплитуда и фаза пульсаций скорости тепловыделения, акустическая энергия, генерируемая в зоне горения, ‒ есть взаимосвязанные величины.

One of the perspective applications of pulsating combustion is the utilization of industrial waste. There is a mathematical model and the results of calculating the frequency and amplitude of acoustic gas oscillations in a Helmholtz resonator type device using solid fuel. In this paper, pulsating combustion is considered as a result of the interaction of acoustic oscillations with the process of heat release in the combustion zone. It is shown that the frequency and amplitude of gas oscillations, the amplitude and phase of the heat release rate pulsations, the acoustic energy generated in the combustion zone are interrelated quantities.

пульсационное горениетвердое топливотермодинамические характеристикипараметры колебанийpulsation combustionsolid fuelthermodynamic characteristicsvibration parametersReferencesCarvalho J.A. Behavior of solid particles in pulsating flows // Sound and Vibration. 1995. Vol. 185. P. 581–593.Carvalho J.A. Behavior of solid particles in pulsating flows // Sound and Vibration. 1995. Vol. 185. P.581–593.Таймаров М.А., Шарипов М.Р. Котёл пульсирующего горения природных и пиролизных газов // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Том 16, № 21. С. 133‒135.Taimarov M. A., Sharipov M. R. pulsed combustion Boiler of natural and pyrolysis gases. Bulletin of Kazan technological University. - 2013. - volume 16 ,21 . - Pp. 133-135.Бида Л.А., Гешеле В.Д., Левчук А.С., Плещанков И.Г., Полежаев, Ю.В., Раскатов И.П., Соловьев В.Н., Фокина Г.И. Вибрационное горение как перспектива утилизации загрязненного радиоцезием древесного топлива // Инженерно-физический журнал. 2013. № 1. С. 145‒151 .Bida, L. A., Comes, V. D., Levchuk, A. S., Pleshakov, I. G., Polezhaev, Y. V., Roll, I. P., Soloviev, V. N., Fokina, G. I. Vibrating combustion as the prospect of recycling of radiocesium-contaminated wood fuels // journal of Engineering physics. - 2013. - №№ 1. - P. 145-151 .Бокун И.А. Сжигание низкосортных топлив и биомассы в пульсирующем слое // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. 2013. № 6. С. 58‒64.Bokun I. A. Burning low-grade fuels and biomass in pulsating layer // Izv. Higher education institutions and energy associations of the CIS. Energy. - 2013. - №6. - P. 58-64.Филипов С.Е., Ларионов В.М. Вибрационное горение твердого топлива в устройстве типа «емкость–труба» // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2004. № 1–2. С. 135–138.Filipov S.E. Vibration combustion of solid fuel in a device of the "capacitance-tube" type / S.E. Filipov, V.M. Larionov // Izv. Higher education: Problems of energy. -2004. - № 1-2. - P. 135-138.Novozhilov B.V. Linear analysis of hotspot-pulsating mode of propellant combustion / B.V. Novozhilov // Russian journal of physical chemistry. 2015. № 1 (9). P. 43‒49.Novozhilov B. V. Linear analysis of hotspot-pulsating mode of propellant combustion / B. V. Novozhilov // Russian journal of physical chemistry 2015 - №1 (9) P. 43-49Бобровицкий С.А. Повышение устойчивости процессов горения в камере сгорания ГТД за счет конструктивных доработок камеры сгорания // Инновационные процессы в современном мире (ИННОФОРУМ-2016). Ростов: Фонд науки и образования, 2016. С. 331‒332.Bobrovitsky S. A. increasing the stability of combustion processes in the combustion chamber of the gas turbine engine due to the design improvements of the combustion chamber // Innovative processes in the modern world (INNOFORUM-2016). - Rostov: science and education Fund, 2016. - P. 331-332.Егоров М.Ю., Егоров С.М., Егоров Д.М., Мормуль Р.В. Численное моделирование нестационарных и нелинейных внутрикамерных процессов при срабатывании ракетного двигателя на твердом топливе специального назначения Часть 2. Результаты расчетов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2017. № 48. С. 26‒34.Egorov M. Yu., Egorov S. M., Egorov D. M., Mormul R. V. Numerical simulation of nonstationary and nonlinear in-chamber processes in the operation of a rocket engine on solid fuel for special purposes Part 2. Results // Bulletin of Perm national research Polytechnic University aerospace. - 2017. - №48. - P. 26-34.Аскарова А.С., Болегенова С.А., Максимов В.Ю., Нугманова А.О., Ергалиева А.Б. Численное исследование температурных характеристик камеры сгорания реального энергетического объекта БКЗ 160 // Фундаментальные и прикладные исследования: проблемы и результаты. 2014. № 16. С. 158‒162.Askarova A. S., Bolegenova S. A., Maksimov V. Yu., Nugmanova A. O., ergalieva A. B. Numerical study of temperature characteristics of the combustion chamber of the real energy object BKZ 160 // Fundamental and applied research: problems and results. - 2014. - №16. - P. 158-162.Белодед О.В., Филипов С.Е. Расчет вибрационного горения в резонаторе Гельмгольца энергетическим методом // IV НПК молодых ученых и специалистов РТ. Казань, 2001. С. 56.Beloded O. V., Filipov S. E. calculation of vibration combustion in the Helmholtz resonator by the energy method / / IV NPK of young scientists and specialists of RT. Kazan: 2001. - P. 56.Ларионов В.М. Вибрационное горение в энергетических установках типа «емкость– труба» / В.М. Ларионов, С.Е. Филипов, О.В. Белодед // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2003. № 11–12. С. 64–71.Larionov V.M. Vibration combustion in power plants of the "capacitance-tube" type / V.М. Larionov, S.E. Filipov, O.V. Beloded, "Izv. Higher education: Problems of energy. - 2003. - No. 11-12. - P. 64-71.Ларионов В.М., Филипов С.Е., Рукавишников Д.В. Механизмы возбуждения и теоретическая модель вибрационного горения твердого топлива в трубе // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2006. № 1‒2. С. 20–28.Larionov V.M. Excitation mechanisms and theoretical model of vibrational combustion of solid fuel in a pipe. Larionov, S.E. Filipov, D.V. Rukavishnikov // Izv. Vuzov: Problems of power engineering, 2006. - №1-2. from. 20-28.Larionov V.M., Saifullin E.R., Semenova E.V. Self-exited gas oscillations in Helmholtz resonator type combustor (2016) Journal of Physics: Conference Series, 669 (1).Larionov V.M., Saifullin E.R., Semenova E.V. Self-exited gas oscillations in Helmholtz resonator type combustor (2016) Journal of Physics: Conference Series, 669 (1), статья № 012047.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.