Экологические проблемы с каждым годом становятся все актуальнее, так что инженеры по всему миру ищут способы, как снизить количество выбросов от деятельности человека. В частности, это касается и газотурбинных двигателей, используемых в авиации, судоходстве и промышленности. Их основная проблема во внутреннем горении, которое не только выделяет нужную тепловую энергию, но и создает большое количество углекислого газа и оксида азота.
Проблема подогрева
В газотурбинных двигателях используется топливо, которое необходимо тщательно смешать с кислородом для эффективного горения. Однако бедные смеси могут сгорать не полностью, что приводит к проблемам в работе установки. Именно поэтому топливо предварительно подогревают, чтобы оно эффективнее перемешивалось с воздухом — что и приводит к образованию вредных выбросов, которые сказываются на природе и здоровье человека.
Ученые Пермского Политеха проанализировали процесс в поисках решения, позволяющего снизить выбросы. Для этого они соорудили экспериментальный стенд по исследованию характеристик горения обедненной смеси, куда подавались воздух и топливо. Дополнительно использовался слабый подогреватель мощностью до 50 кВт. А все параметры регистрировались при помощи датчиков давления и температуры, расходомеров и газоанализаторов.
Эксперимент показал, что медленный подогрев топлива перед камерой сгорания двигателя на 24% уменьшает выбросы угарного газа и примерно на 15% увеличивает выбросы оксида азота. И чем дольше время горения, тем эффект сильнее. При этом уровень токсичных выбросов остается значительно ниже, чем при высокотемпературном горении внутри камеры, которое используется в традиционных газотурбинных установках.
Тем временем в Комсомольске-на-Амуре прошел первый успешный полет «Суперджета» с полностью отечественными двигателями ПД-8. Российский самолет провел в небе примерно 40 минут, развил скорость до 500 км/ч и поднялся на высоту до 3000 метров.
