Определение влияния параметров премиксера и жаровой трубы на структуру течения в камере сгорания

УДК 621.438

В.А. Назукин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, ОАО «Авиадвигатель», Пермь, Россия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕМИКСЕРА И ЖАРОВОЙ ТРУБЫ НА СТРУКТУРУ ТЕЧЕНИЯ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ

Ключевым элементом современных малоэмиссионных камер сгорания для наземных газотурбинных установок является премиксер, формирующий требуемые поля скорости и концентрации на входе в жаровую трубу. Цель представленного исследования заключалась в определении качественного влияния таких параметров, как величина закрутки потока в завихрителе премиксера, скорость в канале смешения, наклон фронтовой стенки жаровой трубы, на размеры и форму зон обратных токов, потери полного давления и возникновение отрыва потока от втулки. Объектом исследования был выбран премиксер, разрабатываемый для наземной газотурбинной установки. При определении влияния закрутки исследовались различные углы выхода потока из завихрителя. Расчеты показали, что для исследуемой конструкции существует достаточно узкий диапазон параметра закрутки. Внутри данного диапазона увеличение закрутки приводит к возрастанию окружной скорости на выходе из премиксера и плавному увеличению потерь, при этом профили осевой скорости изменяются слабо. При значении параметра закрутки выше 0,8 поток отрывается от втулки, в то время как при величине параметра закрутки ниже 0,7 поток не раскрывается. Расчеты с уменьшенным расходом воздуха были выполнены, чтобы оценить влияние скорости в канале смешения на характеристики течения. Наблюдалось существенное снижение потерь полного давления, уменьшение как осевой, так и окружной скорости на выходе премиксе-ра, изменение параметра закрутки и угла раскрытия потока было минимальным. Результаты расчетов с различными углами наклона фронтовой стенки показали, что угол оказывает влияние лишь на потери полного давления и размер периферийной зоны обратных токов.

Ключевые слова: газотурбинный двигатель, камера сгорания, премиксер, закрученные потоки, компьютерное моделирование, потери давления, отрыв потока, профили скорости.

V.A. Nazukin

Perm National Research Polytechnic University, OJSC "Aviadvigatel", Perm, Russian Federation

DEFINING OF INFLUENCE OF PREMIXER AND FLAME TUBE PARAMETERS TO FLOW STRUCTURE IN A COMBUSTION CHAMBER

The key element of modern low emission combustion chambers for gas turbines is a premixer forming required velocity and concentration fields at the flame tube inlet. The purpose of the study was to define the qualitative influence of such parameters as flow swirling, velocity in a mixing channel and the angle of flame tube front plate on shape and size of recirculation zones, total pressure losses and

flow separation from the sleeve. The premixer developing for gas turbine plant was chosen as an object of research. When determining the influence of swirling the different swirler vanes exit angles were examined. The computations have shown that there is a quite narrow range of acceptable swirling parameter. Within the range an increase of swirling leads to rise of circumferential velocity at the premixer exit and smooth rise of pressure losses when axial velocity profiles change insignificantly. At swirling number above 0,8 flow separates from the sleeve, while at swirling number below 0,7 there is no flow attaching to the flame tube walls. The computations with reduced air mass flow have been performed to evaluate the effect of velocity in mixing channel on the flow structure. It was observed significant reducing of total pressure losses and reducing of axial and circumferential velocities at the premixer exit. At the same time changing of the swirling number and the flow separation angle were minimal. The computation results with different flame tube front plate angles have shown that the angle influences only on total pressure losses and size of outer recirculation zone.

Keywords: gas turbine, combustion chamber, premixer, swirling flows, computational fluid dynamic, pressure losses, flow separation, velocity profiles.

Введение

Одна из наиболее острых проблем, стоящих перед производителями газотурбинной техники, - необходимость снижения выбросов вредных веществ, в частности оксидов азота (NOx). Особенно это касается газотурбинных установок (ГТУ), работающих в составе электростанций, поскольку они, как правило, располагаются близко к населенным пунктам или рядом с большими промышленными предприятиями, потребляющими вырабатываемую электроэнергию, где экологическая обстановка уже плохая. Традиционные диффузионные камеры сгорания (КС) к настоящему времени практически исчерпали запасы по снижению эмиссии NOx, за исключением концепции короткого сте-хиометрического диффузионного фронта [1]. Другой подход - впрыск воды в камеру сгорания - позволяет достичь снижения выбросов, однако создает трудности, связанные с высоким расходом дистиллированной воды [2]. В связи с этим сегодня основное направление развития КС ГТУ - разработка бедных «сухих» горелочных устройств. Основным элементом подобных КС является премиксер - устройство, в котором производится предварительная подготовка топливовоздушной смеси, поскольку от полей скорости и концентрации на выходе из него во многом зависят и уровень выбросов вредных веществ, и устойчивость горения, и тепловое состояние элементов конструкции жаровой трубы (ЖТ) и самого премиксера.

На начальном этапе разработки премиксера, когда основными инструментами являются анализ существующих конструкций, одномерные расчеты расходов и скоростей и ЭБ-расчеты аэродинамики, требуется создать геометрию, обеспечивающую:

1) требуемое распределение расхода воздуха между контурами смесителя;

2) потери полного давления в премиксере и ЖТ не выше 5 %;

3) создание условий для формирования зоны обратных токов (ЗОТ) в жаровой трубе и взаимодействия диффузионного и гомогенного факелов;

4) отсутствие отрывов и застойных зон внутри премиксера.

Потери полного давления определяются потерями внутри самого

премиксера, зависящими от режима и скорости течения, а также эффективной площади завихрителей, и потерями при внезапном расширении, зависящими от скорости истечения потока из премиксера и отношения наружного диаметра на выходе из канала смешения к диаметру ЖТ [3]. Для обеспечения высокого значения КПД ГТУ в целом необходимо обеспечить низкий уровень потерь в КС, вследствие чего максимальное значение потерь полного давления в премик-сере установлено на уровне 5 %.

Под созданием условий для формирования ЗОТ подразумевается закрутка потока в завихрителе, достаточная для возникновения распада вихря и образования возвратного течения. Она, как правило, оценивается посредством параметра закрутки определяемого согласно следующему выражению:

Ж = 2°т ,

Г) с

где От и ^ - потоки момента импульса и импульса соответственно;

- наружный диаметр завихрителя (средний или эквивалентный

для завихрителя с центральным телом). В классической литературе, в которой рассматриваются закрученные потоки в КС [4, 5], говорится о том, что распад вихря с образованием ЗОТ происходит при величине параметра закрутки выше 0,6. Однако в работе [6], посвященной правилам проектирования ЗОТ, говорится, что возникновение распада вихря может произойти при большем или меньшем в зависимости от радиального градиента давления. Еще одним важным фактором, оказывающим влияние на рабочий процесс в камере сгорания, является размер периферийной зоны обратных токов, поскольку от массы циркулирующего воздуха и теплоотдачи в стенки существенно зависит стабилизация пламени в наружном сдвиговом слое [7]. В качестве па-

раметров, определяющих размер периферийной ЗОТ, могут выступать угол раскрытия потока, вытекающего из премиксера, а также форма жаровой трубы.

Отсутствие отрывов потока и застойных областей в премиксере диктуется необходимостью предотвращения стабилизации пламени внутри него. Пламя может проскочить в премиксер либо вместе с центральной ЗОТ при отрыве потока от втулки, либо через области с низкой скоростью, такие как пограничный слой вблизи наружного диаметра или следы от лопаток завихрителя. Наличие пламени внутри канала смешения может привести к сильному увеличению выбросов КОх, так как будет сгорать еще не перемешанная смесь, и повреждению конструкции самого премиксера вследствие перегрева [8].

Объектом исследования являлся премиксер (рис. 1), разрабатываемый для наземных газотурбинных установок. Он состоит из двух контуров: основного гомогенного с радиальным завихрителем и пилотного диффузионного с осевым. Центральный канал в пилотном контуре служит для подвода воздуха, препятствующего присоединению пламени к центральному телу. Также вблизи выхода из премиксера на наружном диаметре имеется кольцевой канал, через который в гомогенный контур вдувается воздух, исключающий проскок пламени в канал предварительного перемешивания через пограничный слой. Топливо в гомогенный контур подается через стенки, разделяющие каналы завихрителя, в пилотный контур - из центрального тела в виде струй поперек потока.

Рис. 1. Исследуемый премиксер

Для лучшего понимания того, что необходимо изменить в конструкции для выполнения вышеуказанных требований, необходимо знать, каким образом геометрические параметры премиксера и жаровой трубы влияют на структуру течения. Исходя из этого основная цель представленной работы - определение качественных зависимостей потерь полного давления, формы и размеров ЗОТ, а также наличия отрыва потока внутри премиксера от угла закрутки потока в за-вихрителе, скорости в канале смешения и угла наклона фронтовой стенки жаровой трубы. Изначально предполагалось определение именно качественных зависимостей, чтобы впоследствии можно было распространить полученные результаты на подобные конструкции.

Чтобы оценить влияние закрутки потока, требовалось выполнить расчеты с различными углами выхода потока из радиального завихри-теля, для оценки влияния скорости в канале смешения - с различными расходами через гомогенный контур, поскольку это соответствует пропорциональному увеличению (уменьшению) всех площадей в канале. Наконец, чтобы определить влияние угла наклона фронтовой стенки ЖТ, было необходимо провести расчеты в моделях с положительным и отрицательным углом наклона.

Подготовка расчетных моделей

Для сокращения числа расчетных сеток и ускорения вычислений использовалась усеченная модель, в которой отсутствовали каналы за-вихрителя. Однако первоначально требовалось осуществить по крайней мере один расчет базового варианта премиксера в полной постановке, чтобы определить распределение расходов через различные каналы премиксера, а также оценить качественное соответствие результатов расчета в полной и усеченной постановках.

Расчетная область (рис. 2) в полной постановке представляла собой премиксер с цилиндрическим имитатором жаровой трубы диаметром 146 мм, на конечном участке диаметр постепенно уменьшался, чтобы площадь выходного сечения соответствовала площади газосборника. Премиксер располагался внутри цилиндрического входного участка для организации равномерного втекания потока в завихритель. В усеченной постановке присутствовало 4 входа в расчетную область: в центральный канал пилотного контура, в осевой завихритель, в кольцевое пространство перед отвер-

стиями, расположенными на наружном диаметре канала смешения, а также на выходе из каналов радиального завихрителя. В данном случае вход в гомогенный контур состоял из 24 поверхностей, разделенных перегородками, чтобы учесть неравномерность, вносимую в поток стенками каналов завихрителя. Во всех расчетах в пилотный контур подавалось топливо, так как предполагалось, что струи топлива могут повлиять на течение в кольцевом канале.

Рис. 2. Расчетная область для полной (слева) и усеченной (справа) постановок

Также было построено 2 усеченных модели с углами наклона фронтовой стенки ЖТ +15° (в сторону выхода) и -15° (в сторону пре-миксера).

Расчетные сетки были созданы с использованием ПО ANSYS ICEM CFD v.13. Их параметры приведены в таблице.

Параметры расчетных сеток

Постановка Число тетраэдров, шт. Число призм, шт. Минимальное качество элемента Максимальное соотношение сторон в элементе

Полная 21 024 323 14 376 440 0,1 238

Усеченная -10 000 000 -6 300 000 >0,15 <218

Для проведения расчетов использовалось ПО ANSYS CFX. Проведенное ранее исследование, посвященное рассмотрению подходов к моделированию закрученных потоков, показало, что для качественной оценки структуры течения возможно использование расчетов в стационарной постановке с SST-моделью турбулентности [9]. В качестве модели среды использовалась смесь воздуха и метана при температуре 828 К. В качестве граничных условий на входе задавались

расход топлива в пилотный контур 0,011 106 кг/с и суммарный расход воздуха через премиксер, составляющий 4,107 кг/с; на выходе задавалось статическое давление 29,55 атм. При расчетах в усеченной постановке на 4 входах воздуха задавались расходы, определенные при расчете в полной постановке. Чтобы получить требуемый угол закрутки, задавались радиальная и окружная компоненты скорости на входе в гомогенный контур. В базовом варианте угол выхода потока из за-вихрителя составляет 37,6° к радиусу. В усеченной модели исследовались углы от 30 до 50° с шагом 5°. Для расчетов с уменьшенным расходом воздуха через гомогенный контур угол закрутки составлял 40°, а значения расхода через него были уменьшены на 10, 20 и 30 %. Во всех расчетах использовалась разностная схема high resolution 2-го порядка точности по пространству. Величина шага по времени определялась автоматически, длительность расчетов - 1000 шагов. Дополнительная информация о деталях численной схемы и используемых уравнениях представлена в документе [10].

Результаты расчета в полной постановке

Как уже было упомянуто выше, основная цель данного расчета -определение расходов воздуха через различные элементы премиксера, кроме того, если при расчетах в усеченной постановке наблюдалась бы структура течения, качественно отличающаяся от данного расчета, то это говорило бы о некорректности введенных упрощений. Полученное поле скорости представлено на рис. 3. Измеренные значения расходов через различные элементы смесителя приведены ниже.

Рис. 3. Поле абсолютной скорости в продольном сечении расчетной области

Распределение расхода воздуха:

Область Гомогенный контур Огом Осевой за-вихритель Одиф Центральный канал Оцентр Отверстия для разбавления Оразб

Расход воздуха, кг/с 3,34 0,529 0,038 44 0,2

Как видно из рис. 3, после выхода потока из канала премиксера происходит распад вихря с образованием массивной центральной зоны обратных токов, также присутствует периферийная ЗОТ тороидальной формы вблизи фронтовой стенки жаровой трубы. Отрыва потока от втулки гомогенного контура и присоединения ЗОТ к центральному телу пилотного контура не наблюдается. Расходы воздуха, представленные выше, в дальнейшем использовались при расчетах усеченных моделей. В данном исследовании предполагалось, что эффективная площадь радиального завихрителя не изменяется при увеличении угла закрутки потока, в действительности сохранение эффективной площади может быть обеспечено либо увеличением длины каналов, либо уменьшением толщины стенок между ними.

Результаты расчетов в усеченной постановке и их анализ

Поле скорости в продольной плоскости расчетной области для закрутки 40° представлено на рис. 4. Основные параметры, которые отслеживались для последующего анализа: угол раскрытия потока, определяемый по наружной границе струи; профили осевой и окружной скорости в сечении выхода из гомогенного контура (см. рис. 4); потери полного давления в расчетной области, определяемые по следующему выражению:

(

Ар* =

Л

1 _ г вых 1 *

V Рвх.гом J

100%,

где р*ых - полное давление на выходе из расчетной области; рв

*

вх.гом

полное давление на входе в гомогенный контур.

Можно увидеть, что качественно структура течения в усеченной модели совпадает с полной. Скорость потока вблизи втулки гомогенного контура на 10 % выше, что, вероятно, обусловлено большим углом выхода потока из завихрителя (40° против 37,6°), следовательно, более высокой окружной составляющей скорости.

Рис. 4. Поле абсолютной скорости в продольном сечении усеченной расчетной области для закрутки потока 40°

В первую очередь был проведен анализ влияния угла выхода потока из радиального завихрителя на структуру течения и получены зависимости угла раскрытия потока и потерь полного давления от параметра закрутки, определенного согласно выражению (1). Данные зависимости представлены на рис. 5. Точки, соответствующие углу выхода потока 30°, не показаны, поскольку поток, вытекающий из канала гомогенного контура, не присоединился к стене ЖТ.

Рис. 5. Диаграмма влияния закрутки потока на течение в расчетной области

Как видно из диаграммы, увеличение закрутки потока приводит к росту потерь полного давления вследствие увеличения скорости в премиксере и на выходе из него. Угол раскрытия потока первона-

чально увеличивается, достигает максимума в области, соответствующей = 0,77, после чего начинает снижаться. Такой характер протекания зависимости можно объяснить тем, что увеличение закрутки приводит к увеличению окружной составляющей скорости, при этом осевая скорость изменяется слабо, в результате увеличиваются отношение центробежных сил к инерционным и угол раскрытия потока. При ситуации, близкой к возникновению отрыва потока от втулки, увеличивающаяся в размерах центральная зона обратных токов начинает перекрывать выход из канала гомогенного контура, что приводит к росту осевой составляющей скорости вблизи наружного диаметра, инерционные силы возрастают быстрее центробежных, и угол раскрытия потока начинает уменьшаться. При наличии отрыва потока происходит резкое сокращение площади выходного сечения канала гомогенного контура, следовательно, резкое уменьшение угла раскрытия. На рис. 6 можно увидеть, как именно изменяются профили скорости на выходе из канала гомогенного контура при возрастании закрутки потока.

3

Рис. 6. Профили окружной и осевой скорости на выходе из гомогенного контура

Проведенные расчеты показали, что исследуемый премиксер имеет достаточно узкий диапазон допустимой закрутки потока в за-вихрителе гомогенного контура. При значении угла выхода потока из завихрителя 50° возникает его отрыв от втулки, т.е. не соблюдается условие отсутствия отрывных и застойных зон внутри смесителя. На рис. 7 показана структура течения при наличии отрыва. Видно, как перекрывается проходное сечение на выходе из канала гомогенного контура, что вызывает существенное увеличение осевой скорости (см. рис. 6), о котором говорилось ранее.

Возникновение отрыва потока связано с высоким значением окружной скорости вблизи втулки, поэтому его смещение в область больших углов закрутки может быть обеспечено снижением отношения диаметра выходных кромок лопаток завихрителя к диаметру втулки на выходе из гомогенного контура премиксера. В этом случае окружная скорость, согласно закону сохранения момента импульса, не увеличивалась бы так сильно.

При угле закрутки 30° поток после выхода из премиксера не присоединяется к стенкам с образованием массивной ЗОТ, а продолжает движение в виде кольцевой струи (рис. 8), вследствие чего отсутствуют условия для стабилизации пламени. Это обусловлено, во -первых, малыми центробежными силами, а во-вторых, наличием существенного радиального градиента давления вблизи внутренней границы струи, что видно из представленного на рис. 9 поля статического давления.

Velocity Contour I

П200 ISO , 160 140

I 120

I 100

I КО

I 60

I 40

20 -1 0 [msA-l]

Рис. 8. Поле скорости (слева) и статического давления (справа) при угле закрутки 30°

В случае меньших потерь давления в пилотном контуре премиксера, следовательно, более низкого радиального градиента давления поток, вероятно, мог бы присоединиться к стенкам ЖТ. На основании полученных результатов можно сказать, что при изменении закрутки потока в подобной конструкции существуют ограничения в виде отрыва потока от втулки с одной стороны и отсутствия расхождения потока к стенкам - с другой.

Результаты расчетов с уменьшенным расходом воздуха через гомогенный контур представлены на рис. 9 и 10.

Окружная скорость, м/с Осевая скорость, — 100% -90% -80% —70%

Рис. 9. Влияние расхода воздуха на профили скорости

Рис. 10. Влияние расхода воздуха на потери полного давления и угол раскрытия потока

Как и ожидалось, уменьшение расхода воздуха приводит к снижению как осевой, так и окружной скоростей, в результате существенного изменения параметра закрутки и угла раскрытия потока обнаружено не было. Вследствие снижения скорости уменьшаются потери полного давления. Исходя из этого можно сделать вывод, что создание

премиксера с более низкой скоростью потока в гомогенном контуре предпочтительнее, так как это способствует снижению потерь в камере сгорания, кроме того, при снижении скорости в выходном сечении канала гомогенного контура расширяются пределы бедного срыва [7]. Однако при снижении скорости увеличивается вероятность проскока пламени в премиксер через области с низкой осевой скоростью вблизи втулки или наружного диаметра. Необходимо определить оптимальный интервал скорости в премиксере, в пределах которого обеспечивались бы низкие потери полного давления и вместе с тем гарантировалось отсутствие проскока пламени в область смешения. Данный вопрос будет предметом последующих исследований.

Рис. 11. Структура течения при различных углах наклона фронтовой стенки ЖТ

Изменение угла наклона фронтовой стенки ЖТ, как ожидалось, может оказывать влияние на размеры периферийной ЗОТ, следовательно, на отношение расхода газов, циркулирующих в ней, к площади поверхности теплоотдачи. Как уже говорилось выше, от этого отношения зависят пределы стабилизации пламени в наружном сдвиговом слое. Расчеты показали, что при наклоне фронтовой стенки ЖТ не происходит заметного изменения угла раскрытия потока, а также профилей скорости на выходе из канала гомогенного контура (рис. 11). Потери полного давления при углах наклона 0 и -15° составляют примерно 5,7 %, а при +15° возрастают до 7,7 %. Размеры и форма центральной ЗОТ не изменяются, в то время как размеры периферийной ЗОТ уменьшаются при наклоне стенки от премиксера. В настоящее

время неизвестно, какая именно периферийная ЗОТ будет предпочтительней, однако полученные результаты могут позволить определить направление модификации конструкции в будущем.

Заключение

В представленной работе был осуществлен анализ влияния таких параметров, как угол закрутки потока в завихрителе, скорость в канале смешения и угол наклона фронтовой стенки ЖТ на структуру и параметры потока. Рассматриваемый премиксер имеет достаточно узкий диапазон допустимой закрутки потока в завихрителе, для его расширения необходимо:

- пересмотреть конструкцию пилотного контура с целью уменьшения радиального градиента статического давления;

- уменьшить перепад диаметра в канале гомогенного контура, чтобы снизить окружную скорость вблизи втулки.

Снижение скорости в премиксере позволяет понизить потери полного давления, при этом закрутка потока и структура течения в жаровой трубе не изменяются. Отрицательной стороной снижения скорости на выходе из премиксера является увеличение вероятности проскока пламени внутрь канала смешения.

Было установлено, что изменение наклона фронтовой стенки жаровой трубы позволяет управлять размером периферийной зоны обратных токов, что может оказывать влияние на стабилизацию пламени в наружном сдвиговом слое, также это оказывает влияние на потери полного давления в области. В остальном картина течения не изменяется.

Полученные в результате данного исследования качественные зависимости могут быть использованы при последующей доработке и модификации рассматриваемого премиксера, а также других смесительных устройств подобной конфигурации.

Библиографический список

1. Цатиашвили В.В. Влияние скорости смешения реагентов в диффузионном пламени на эмиссию оксидов азота // Известия вузов. Авиационная техника. - 2013. - № 1. - С. 38-43.

2. Иноземцев А.А., Нихамкин М.А., Сандрацкий В.Л. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. - М.: Машиностроение, 2008. - Т. 2. - 368 с.

3. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / под ред. М.О. Штейнберга. - М.: Машиностроение, 1992. - 672 с.

4. Lefebvre A.H. Gas Turbine Combustion. - 3rd ed. - New York: CRC Press, 2010. - 538 p.

5. Gupta A.K., Lilley D.G., Syred N. Swirling flows. - UK, Tunbridge Wells: Abacus Press, 1984. - 475 p.

6. Burmberger S., Hirsch C., Sattelmayer T. Design rules for the velocity fields of vortex breakdown swirl burners // Proceedings of ASME Turbo Expo 2006, May 8-11. - Barcelona, 2006. - № GT2006-90495.

7. Shear layer flame stabilization sensitivities in a swirling flow / I. Chterev, C.W. Foley, D R. Noble, B.A. Ochs, J.M. Seitzman, T.S. Lieuwen // Proceedings of ASME Turbo Expo 2012, June 11-15. - Copenhagen, 2012. -№ 2012-68513.

8. An analisys of unstable flow dynamics and flashback mechanism inside a swirl-stabilised lean burn combustor / M.J. Wankhede, N.W. Bres-slof, A.J. Keane, L. Caracciolo, M. Zedda // Proceedings of ASME Turbo Expo 2010, June 14-18. - Glasgow, 2010. - № GT2010-22253.

9. Моделирование трехмерных нестационарных закрученных потоков в коммерческом пакете и решателе собственной разработки на примере модельной задачи / В.А. Назукин, В.Г. Августинович, B. Thorn-ber, P. Aguado Lopez, В.В. Цатиашвили, Е.В. Коромыслов // Вестник Самар. гос. аэрокосм. ун-та им. С.П. Королева. - 2013. - № 3(41), ч. 1. -С.197-205.

10. ANSYS CFX-Solver theory guide. - Canonsburg: ANSYS, Inc.,

2010.

References

1. Tsatiashvili V.V. Vliyanie skorosti smesheniya reagentov v dif-fuzionnom plameni na emissiyu oksidov azota [Effect of reactants mixing rate in diffusion flame to NOx emission]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Avaitsionaya tekhnika, 2013, no. 1, pp. 38-43.

2. Inozemtsev A.A., Nikhamkin M.A., Sandratsky V.L. Osnovi kon-struirovaniya aviatsionnih dvigateley i energeticheskih ustanovok [Fundamentals of aviation engines and gas turbines design]. Moscow: Mashi-nostroenie, 2008, vol. 2. 368 p.

3. Idelchik I.E. Spravochnik po gidravlicheskim soprotivleniyam [Handbook of hydraulic resistances]. Ed. M.O. Sheinberg, 3rd ed. Moscow: Mashinostroenie, 1992. 672 p.

4. Lefebvre A.H. Gas Turbine Combustion, 3rd ed. New York: CRC Press, 2010. 538 p.

5. Gupta A.K., Lilley D.G., Syred N. Swirling flows. Tunbridge Wells, UK: Abacus Press, 1984. 475 p.

6. Burmberger S., Hirsch C., Sattelmayer T. Design rules for the velocity fields of vortex breakdown swirl burners. Proceedings of ASME Turbo Expo 2006, May 8-11. Barcelona, 2006, no. GT2006-90495.

7. Chterev I., Foley C.W., Noble D.R., Ochs B.A., Seitzman J.M., Lieu-wen T.S. Shear layer flame stabilization sensitivities in a swirling flow. Proceedings of ASME Turbo Expo 2012, June 11-15. Copenhagen, 2012, no. 2012-68513.

8. Wankhede M.J., Bresslof N.W., Keane A.J., Caracciolo L., Zedda M. An analisys of unstable flow dynamics and flashback mechanism inside a swirl-stabilised lean burn combustor. Proceedings of ASME Turbo Expo 2010, June 14-18. Glasgow, 2010, no. GT2010-22253.

9. Nazukin V.A., Avgustinivich V.G., Thornber B., Aguado Lopez P., Tsatiashvili V.V., Koromyslov E.V. Modelirovanie tryokhmernykh nes-tatsionarnykh zakruchennykh potokov v kommercheskom pakete i reshatele sobstvennoy razrabotki na primere modelnoy zadachi [Test case of 3D unsteady swirling flows modeling using commercial and in-house codes]. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo aerokosmicheskogo universiteta imeni S.P. Korolyova, 2013, no. 3 (41), part 1, pp. 197-205.

10. ANSYS CFX-Solver theory guide. Canonsburg: ANSYS, Inc.,

2010.

Об авторе

Назукин Владислав Алексеевич (Пермь, Россия) - аспирант кафедры «Авиационные двигатели» ФГБОУ ВПО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: v.a.naz@narod.ru); инженер-конструктор отдела камер сгорания ОАО «Авиадвигатель» (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 93).

About the author

Nazukin Vladislav Alekseevich (Perm, Russian Federation) - Doctoral Student, Department of Aviation Engines, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky av., Perm, 614990, Russian Federation, e-mail: v.a.naz@narod.ru); Design Engineer of Combustor Chambers Department of OJSC "Aviadvigatel" (93, Komsomolsky av., Perm, 614990, Russian Federation).

Получено 21.01.2014