Ejector Enhanced Pulsejet Based Pressure Gain Combustors: Stary pomysł z nowym akcentem (Nasa Technical Reports Server (Ntrs))

Oryginalny tytuł:

Ejector Enhanced Pulsejet Based Pressure Gain Combustors: An Old Idea with a New Twist (Nasa Technical Reports Server (Ntrs))

Zawartość książki:

Opisano eksperymentalne badanie spalania z przyrostem ciśnienia do zastosowań w turbinach gazowych. Artykuł testowy składa się z gotowego zaworu pulsacyjnego i zoptymalizowanego wyrzutnika, oba umieszczone w osłonie.

Kombinacja ta tworzy efektywny kombajn puszkowy, w którym występuje niewielki wzrost ciśnienia całkowitego, a nie zwykłe straty występujące w konwencjonalnych kombajnach. Chociaż koncepcja wykorzystania strumienia pulsacyjnego w celu uzyskania spalania o półstałej objętości (tj. wzrostu ciśnienia) nie jest nowa, to połączenie go z dobrze zaprojektowanym wyrzutnikiem w celu skutecznego mieszania przepływu obejściowego jest nowością.

Rezultatem jest urządzenie, które do tej pory wykazało ogólny wzrost ciśnienia o około 3,5 procent przy ogólnym stosunku temperatur współmiernym do nowoczesnych turbin gazowych. Ten stosunek ciśnień jest znacznie wyższy niż ten, który był wcześniej zgłaszany w eksperymentach spalania opartych na pulsejetach. Wykazano również, że nierównomierności przepływu w dolnej części urządzenia są znacznie zmniejszone w porównaniu do tych w samym pulsejecie.

Odchylenie standardowe całkowitych wahań ciśnienia, mierzone tuż za wyrzutnikiem, wynosiło tylko 5,0 procent średniej. Ten wygładzający aspekt urządzenia ma krytyczne znaczenie dla zastosowań w maszynach turbinowych, ponieważ na wydajność turbiny ogólnie negatywnie wpływają nierównomierności i niestabilność przepływu. Opisany zostanie zestaw eksperymentalny i przedstawione zostaną szczegóły pomiarów wydajności.

Analizy pokazujące korzyści termodynamiczne wynikające z tego poziomu wzrostu ciśnienia w turbinie gazowej zostaną również ocenione dla kilku typów silników. Omówione zostaną kwestie związane z praktycznym rozwojem takiego urządzenia, a także potencjalne redukcje emisji wynikające z bogatego spalania pulsacyjnego i szybkiego mieszania (gaszenia) związanego z niestabilnymi wyrzutnikami.