Nowe dane dotyczące chłodzenia komory spalania w silnikach przystosowanych do pracy na mieszance ubogiej
Współczesne komory spalania turbin gazowych posiadają płytki chroniące ścianki przed gorącymi gazami. W nowszych silnikach działających na uboższej mieszance paliwowej występują jednak wyższe ciśnienia i temperatury. W takim przypadku ilość powietrza używanego do chłodzenia ścianek musi zostać zmniejszona, aby umożliwić przepływ maksymalnej ilości powietrza przez wtryskiwacz paliwa. Można to osiągnąć poprzez połączenie chłodzenia efuzyjnego po stronie gorącej z chłodzeniem uderzeniowym po stronie chłodnej płytek. W ramach finansowanego ze środków UE projektu NEWSMILE (Near-wall simulations and measurements in lean-burn engines) zgromadzono dane pomiarowe, które poprawiają dokładność aktualnych modeli w odniesieniu do temperatur i naprężeń termicznych działających na ścianki. Celem prac było eksperymentalne zbadanie oddziaływania chłodzenia warstwy i wirujących płomieni przy pomocy zaawansowanych laserowych metod diagnostycznych. Wybrano warunki brzegowe komory spalania i geometrię płyty efuzyjnej, aby dokonać symulacji ważnych cech prawdziwych komór spalania silników lotniczych. Naukowcy zarejestrowali unikatowe dane dotyczące temperatury ścianek, temperatury gazu i pola przepływu burzliwego, w tym obszaru w pobliżu płyty chłodzenia efuzyjnego. Zmierzono również właściwości promieniowania płytki komory spalania, w tym szacunkową średnią emisyjność i absorpcyjność w różnych temperaturach. Dane te wykorzystano następnie do przeanalizowania i przetestowania wyników uzyskanych przy pomocy różnych metod obliczeniowych. W ramach projektu NEWSMILE uzyskano ważne dane umożliwiające budowę bardziej ekologicznych komór spalania silników przystosowanych do pracy na mieszance ubogiej.
Słowa kluczowe
Komora spalania, silniki przystosowane do pracy na mieszance ubogiej, chłodzenie efuzyjne, chłodzenie uderzeniowe, NEWSMILE
