RU2767237C1 - Method for organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel - Google Patents

Method for organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2767237C1
RU2767237C1 RU2021113453A RU2021113453A RU2767237C1 RU 2767237 C1 RU2767237 C1 RU 2767237C1 RU 2021113453 A RU2021113453 A RU 2021113453A RU 2021113453 A RU2021113453 A RU 2021113453A RU 2767237 C1 RU2767237 C1 RU 2767237C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microjet
combustion
gaseous fuel
torch
nozzle
Prior art date
Application number
RU2021113453A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Алексеевич Литвиненко
Мария Викторовна Литвиненко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН)
Priority to RU2021113453A priority Critical patent/RU2767237C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2767237C1 publication Critical patent/RU2767237C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

FIELD: thermal power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of thermal power engineering and can be used in the chemical industry and metallurgy to increase the degree of mixing during diffusion combustion of gaseous fuel in an impact microjet with a subsonic flow rate of a laminar microjet from a nozzle. A method for organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel includes a laminar outflow of a microjet of gaseous fuel at a subsonic speed from a nozzle, igniting the microjet and impacting the torch with an external acoustic source. The acoustic effect is carried out on a raised torch that is not in contact with the nozzle, and the further process of diffusion combustion of a jet of gaseous fuel is carried out in an impact microjet flowing onto an obstacle located from the nozzle exit at a distance of the torch height or within the existence of the torch.
EFFECT: invention allows to provide a stable mixing zone of a microjet of gaseous fuel with air and the completeness of its combustion.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в химической промышленности и металлургии для повышения степени смешения при диффузионном горении газообразного топлива в импактной микроструе с дозвуковой скоростью истечения ламинарной микроструи из сопла.The invention relates to the field of thermal power engineering and can be used in the chemical industry and metallurgy to increase the degree of mixing during diffusion combustion of gaseous fuel in an impact microjet with a subsonic laminar microjet outflow velocity from a nozzle.

Импактные струи используются в различных отраслях, как для охлаждения, так и для нагрева поверхностей. Широкое распространение импактных струй обусловлено прежде всего конструктивной простотой решения и в тоже время значительной эффективностью в процессах теплообмена.Impact jets are used in various industries for both cooling and heating surfaces. The wide distribution of impact jets is primarily due to the constructive simplicity of the solution and, at the same time, significant efficiency in heat transfer processes.

Из области техники сжигания газообразного топлива известно изобретение, в котором заявлен способ и горелка для повышения экономичности сжигания топлива путем улучшения качества смешения топлива с воздухом (патент RU 2152559, F23D 14/22, 1996 г.). Воздух подается в некий малый объем, в котором расположен газовый коллектор. Через отверстия, изготовленные определенным образом, газ поступает в тот же объем. В результате образуется оптимальная по составу и качеству смесь газа с воздухом, которая воспламеняется и продолжает догорать за пределами указанного объема.From the field of combustion of gaseous fuels, an invention is known in which a method and a burner are claimed to improve the efficiency of fuel combustion by improving the quality of mixing fuel with air (patent RU 2152559, F23D 14/22, 1996). Air is supplied to a certain small volume in which the gas collector is located. Through holes made in a certain way, the gas enters the same volume. As a result, an optimal composition and quality mixture of gas and air is formed, which ignites and continues to burn out beyond the specified volume.

К недостаткам такой горелки можно отнести: значительные технологические затраты из-за увеличения количества зон горения, недолговечность горелки, вследствие присутствия процесса горения во внутренней полости горелки и недостаточная полнота сгорания топлива.The disadvantages of such a burner include: significant technological costs due to an increase in the number of combustion zones, the fragility of the burner due to the presence of the combustion process in the internal cavity of the burner and insufficient completeness of fuel combustion.

Известен способ стабилизации диффузионного горения водорода в газовой микрогорелке (варианты), описанный в патенте RU 2677322, который включает генерацию микроструи водорода в коническом сопле горелки с дозвуковой скоростью истечения, струю водорода генерируют в сопле, затем осуществляют поджиг струи непосредственно на срезе сопла, обеспечивая тем самым устойчивую зону перемешивания струи водорода с воздухом и горение в виде присоединенного факела. Осуществляют, при этом временный прогрев среза сопла обеспечивая стабильное дозвуковое ламинарное горение, как на срезе сопла, так и по всей длине рабочей области факела.There is a known method for stabilizing the diffusion combustion of hydrogen in a gas micro-burner (options), described in patent RU 2677322, which includes the generation of a microjet of hydrogen in the conical nozzle of the burner with a subsonic flow rate, a hydrogen jet is generated in the nozzle, then the jet is ignited directly at the nozzle exit, thereby the most stable zone of hydrogen jet mixing with air and combustion in the form of an attached torch. The nozzle exit is temporarily heated, providing stable subsonic laminar combustion, both at the nozzle exit and along the entire length of the working area of the torch.

В описанной микрогорелке при ламинарном диффузионном горении водорода образуется протяженный факел, что предполагает наличие соответствующей области для горения. В случае импактной струи параметры диффузионного горения значительно ухудшаться. При этом следует отметить тот факт, что ламинарное диффузионное горение в этом случае осуществимо при низких скоростях истечения газа, что обеспечит реализацию присоединенного факела (факел контактирует с соплом). А попытки повысить степень смешения через воздействие внешним акустическим сигналом в этом случае, не приведут к успеху, поскольку для этого требуется реализация поднятого факела (отстоящего от среза сопла).In the described microburner, an extended flame is formed during laminar diffusion combustion of hydrogen, which implies the presence of a corresponding area for combustion. In the case of an impact jet, the parameters of diffusion combustion deteriorate significantly. In this case, it should be noted that laminar diffusion combustion in this case is feasible at low gas outflow velocities, which will ensure the implementation of an attached torch (the torch is in contact with the nozzle). And attempts to increase the degree of mixing through the action of an external acoustic signal in this case will not lead to success, since this requires the implementation of a raised torch (distanced from the nozzle exit).

Повышение степени смешения углеводородного топлива могут обеспечить горелки с генерацией акустических колебаний, во внутренней полости форсунки, где акустические волны распространяются через сопловые отверстия вместе со струями пара.An increase in the degree of mixing of hydrocarbon fuels can be provided by burners with the generation of acoustic oscillations in the internal cavity of the nozzle, where acoustic waves propagate through nozzle holes along with steam jets.

Известен способ сжигания газообразного топлива (патент RU 2262039), который включает раздельный подвод топлива и воздуха в горелку, преимущественную подачу топлива в центральную область воздушного потока и сжигание топлива на периферии факела в режиме избытка воздуха, а в центральной области факела - в режиме избытка топлива, в центральную область факела подается пар и на эту область накладывается поле акустических колебаний. Изобретение позволяет снизить выбросы оксидов азота энергетическими котлами без ухудшения выгорания топлива. Однако этот способ сжигания топлива не позволяет снизить выбросы окислов азота без существенного ухудшения горения и увеличения образования других окислов. Также к недостаткам способа следует отнести большие гидравлические потери и соответственно значительное давление подачи топлива перед форсункой.There is a known method of combustion of gaseous fuel (patent RU 2262039), which includes a separate supply of fuel and air to the burner, preferential supply of fuel to the central region of the air flow and combustion of fuel on the periphery of the torch in excess air mode, and in the central region of the torch in excess fuel mode , steam is supplied to the central region of the torch and a field of acoustic oscillations is superimposed on this region. EFFECT: invention makes it possible to reduce emissions of nitrogen oxides from power boilers without worsening fuel burnup. However, this method of fuel combustion does not allow reducing emissions of nitrogen oxides without a significant deterioration in combustion and an increase in the formation of other oxides. Also, the disadvantages of the method include large hydraulic losses and, accordingly, a significant fuel supply pressure in front of the nozzle.

Известна статья, в которой описано развитие неустойчивости горения в круглой микроструе пропана при воздействии внешнего акустического поля: Литвиненко Ю.А., Балбуцкий А.Б., Вихорев В.В., Козлов Г.В., Литвиненко М.В. Экспериментальное исследование развития гидродинамической неустойчивости в круглой микроструе пропана при воздействии внешнего акустического поля с горением и без. // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2015. Т. 10, вып. 4. С. 21-28. По результатам исследований установлено развитие гидродинамической неустойчивости в микроструе газа, в том числе при наличии конвективных сил (при горении) при внешнем акустическом воздействии. Установлено, что поднятый факел, в отличие от присоединенного факела, при диффузионном горении круглой микроструи под действием внешнего акустического поля, подвержен раздвоению (бифуркации) аналогично воздушной свободной круглой микроструе.An article is known that describes the development of combustion instability in a round propane microjet under the influence of an external acoustic field: Litvinenko Yu.A., Balbutsky A.B., Vikhorev V.V., Kozlov G.V., Litvinenko M.V. Experimental study of the development of hydrodynamic instability in a round propane microjet under the influence of an external acoustic field with and without combustion. // Bulletin of NGU. Series: Physics. 2015. Vol. 10, no. 4. S. 21-28. According to the research results, the development of hydrodynamic instability in a gas microjet, including in the presence of convective forces (during combustion) under external acoustic influence, was established. It has been established that an elevated torch, in contrast to an attached torch, during diffusion combustion of a round microjet under the action of an external acoustic field, is subject to bifurcation (bifurcation) similarly to an air free round microjet.

Данная статья показала возможность осуществления воздействия акустическим периодическим сигналом на микрострую газа, приводящего к возникновению бифуркации микроструи и подтвердила возможность такого воздействия при реализации поднятого факела диффузионного горения.This article showed the possibility of exposing an acoustic periodic signal to a gas microjet, leading to the occurrence of a microjet bifurcation, and confirmed the possibility of such an effect when an elevated diffuse combustion flame is realized.

За прототип выбран способ, описанный в статье: Ю.А. Литвиненко, М.В. Литвиненко, И.Д. Зверков Экспериментальное исследование развития импактных круглых макро- и микроструй // Теплофизика и аэромеханика, 2021, том 28, №1, С. 41-56, представлены результаты экспериментального исследования процесса развития импактных макро- и микроструй газа (пропан/бутан) при диффузионном горении в условиях воздействия внешнего акустического поля.For the prototype, the method described in the article: Yu.A. Litvinenko, M.V. Litvinenko, I.D. Zverkov Experimental study of the development of impact round macro- and microjets // Thermophysics and Aeromechanics, 2021, vol. 28, No. 1, pp. 41-56 under the influence of an external acoustic field.

Результаты этих исследований легли в основу способа воздействия на импактную микрострую (струю с преградой) при ее диффузионном горении.The results of these studies formed the basis for the method of influencing an impact microjet (a jet with a barrier) during its diffusion combustion.

Задачей изобретения является повышение степени смешения, создание устойчивого диффузионного горения газообразного топлива и полноту его сгорания.The objective of the invention is to increase the degree of mixing, the creation of stable diffusion combustion of gaseous fuel and the completeness of its combustion.

Поставленная задача решается благодаря предложенному способу организации диффузионного горения микроструи газообразного топлива, который включает истечение ламинарной микроструи газообразного топлива с дозвуковой скоростью из сопла, поджиг струи топлива и воздействие на факел внешним акустическим источником. Согласно изобретению акустическое воздействие осуществляют на поднятый факел, не контактирующий с соплом, а дальнейший процесс диффузионного горения газообразного топлива осуществляют в импактной микроструе, натекающей на преграду, установленную, преимущественно под прямым углом к направлению струи и расположенную от среза сопла на расстоянии высоты факела или в пределах существования факела, что обеспечивает устойчивую зону смешения микроструи газообразного топлива с воздухом и полноту его сгорания.The problem is solved thanks to the proposed method for organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel, which includes the outflow of a laminar microjet of gaseous fuel at a subsonic speed from a nozzle, ignition of the fuel jet, and exposure of the torch to an external acoustic source. According to the invention, the acoustic impact is carried out on a raised torch that is not in contact with the nozzle, and the further process of diffusion combustion of gaseous fuel is carried out in an impact microjet flowing onto an obstacle installed mainly at right angles to the direction of the jet and located from the nozzle exit at a distance of the torch height or in within the existence of the torch, which provides a stable zone of mixing of the microjet of gaseous fuel with air and the completeness of its combustion.

Положительный эффект достигается благодаря предложенному акустическому воздействию на поднятый факел импактной струи (струи с преградой), которое в значительной степени повышает эффективность процесса смешения топлива с воздухом и полноту его сгорания.The positive effect is achieved due to the proposed acoustic effect on the raised torch of the impact jet (jet with an obstacle), which greatly increases the efficiency of the process of mixing fuel with air and the completeness of its combustion.

На фиг. 1 изображена схема горелки с импактной струей и акустическим воздействием, где 1 - форкамера, 2 - сопло Витошинского, 3 - преграда, 4 - динамический громкоговоритель (сопротивление - 40 м, диаметр - 235 мм, мощность - 25 Вт); L - расстояние от сопла до преграды;In FIG. 1 shows a diagram of a burner with an impact jet and acoustic impact, where 1 is a prechamber, 2 is a Vitoshinsky nozzle, 3 is a barrier, 4 is a dynamic loudspeaker (resistance - 40 m, diameter - 235 mm, power - 25 W); L is the distance from the nozzle to the barrier;

На фиг. 2 представлена визуализация процесса диффузионного горения пропан/бутановой смеси в импактной струе без воздействия (а) и с акустическим воздействием (b), частотой F=2100 Гц.In FIG. Figure 2 shows the visualization of the process of diffusion combustion of propane/butane mixture in an impact jet without impact (a) and with acoustic impact (b), frequency F=2100 Hz.

Способ организации диффузионного горения микроструи газообразного топлива представлен на примере эксперимента, проведенного на стенде в Институте теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения российской академии наук (ИТПМ СО РАН).The method for organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel is presented on the example of an experiment conducted on a stand at the Institute of Theoretical and Applied Mechanics named after V.I. S.A. Khristianovich of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (ITAM SB RAS).

Схема экспериментального стенда для исследования струи из смеси пропана и бутана в соотношении 70 к 30 при диффузионном горении в условиях внешнего акустического воздействия при низком числе Рейнольдса показана на фиг. 1. Исследования проведены для струи истекающей из круглого микросопла с диаметром выходного отверстия сопла d=0.4 мм.The scheme of the experimental stand for studying a jet from a mixture of propane and butane in a ratio of 70 to 30 during diffusion combustion under external acoustic conditions at a low Reynolds number is shown in Fig. 1. The studies were carried out for a jet flowing out of a round micronozzle with a diameter of the nozzle outlet d=0.4 mm.

В статье Ю.А. Литвиненко, М.В. Литвиненко, И.Д. Зверков Экспериментальное исследование развития импактных круглых макро- и микроструй // Теплофизика и аэромеханика, 2021, том 28, №1, С. 41-56, представлены результаты экспериментального исследования процесса развития импактных макро- и микроструй газа (пропан/бутан) при диффузионном горении в условиях воздействия внешнего акустического поля. Под импактной микроструей понимается струйное течение, взаимодействующее с плоской преградой, расположенной преимущественно под прямым углом на определенном расстоянии перед струей.In the article by Yu.A. Litvinenko, M.V. Litvinenko, I.D. Zverkov Experimental study of the development of impact round macro- and microjets // Thermophysics and Aeromechanics, 2021, vol. 28, No. 1, pp. 41-56 under the influence of an external acoustic field. An impact microjet is understood as a jet flow interacting with a flat barrier located predominantly at a right angle at a certain distance in front of the jet.

Обнаружено, что развитие синусоидальной неустойчивости (в результате акустического воздействия) приводит к повышению полноты сгорания пропан/бутановой смеси в импактной микроструе и уменьшению выброса сажи. Установлено, что при отсутствии акустического воздействия, в спектре излучения пламени, включая пристеночную область преграды, преобладает желтый цвет (см фиг. 2 (а) - фотография в цвете), что свидетельствует о недостатке окислителя (воздуха) и наличии сажи в продуктах горения. Показано, что вторым фактором, влияющим на полноту сгорания при диффузионном горении в импактной струе, является диаметр сопла - d и расстояние от сопла до преграды - L. Для определения оптимального, с точки зрения полноты сгорания, расстояния до преграды, измерялась температура пристенного слоя преграды и анализировался спектр излучения (см. фиг. 2(а) и (б)). Оптимальным расстоянием до преграды в данном случае, является 22 - 25 мм или L/d ≈ 55-60, (где d=0.4 мм - диаметр сопла), об этом свидетельствует повышение температуры в пристенном слое преграды и соответственно увеличение скорости реакции горения (без акустического возбуждения t ≈ 700°С, с акустическим возбуждением t ≈ 800°С). По мере повышения полноты сгорания пламя приобретает синий цвет (см. фиг. 2 (б)-фотография в цвете). Скорость истечения газа варьировалась от 8 м/с до 15 м/с. В этих пределах режим истечения газа из сопла остается ламинарным, выполняется условие «поднятого» факела, существует возможность для возбуждения синусоидальной моды неустойчивости, что обеспечивает устойчивую зону смешения микроструи газообразного топлива с воздухом и полноту его сгорания.It has been found that the development of sinusoidal instability (as a result of acoustic action) leads to an increase in the completeness of propane/butane mixture combustion in an impact microjet and a decrease in soot emission. It has been established that in the absence of acoustic exposure, the spectrum of flame radiation, including the near-wall region of the barrier, is dominated by yellow color (see Fig. 2 (a) - color photograph), which indicates a lack of an oxidizing agent (air) and the presence of soot in combustion products. It is shown that the second factor affecting the completeness of combustion during diffusion combustion in an impact jet is the diameter of the nozzle, d, and the distance from the nozzle to the barrier, L. and analyzed the emission spectrum (see Fig. 2(a) and (b)). The optimal distance to the barrier in this case is 22 - 25 mm or L / d ≈ 55-60, (where d = 0.4 mm is the nozzle diameter), this is evidenced by an increase in temperature in the near-wall layer of the barrier and, accordingly, an increase in the combustion reaction rate (without acoustic excitation t ≈ 700°С, with acoustic excitation t ≈ 800°С). As the completeness of combustion increases, the flame acquires a blue color (see Fig. 2 (b) - photograph in color). The gas outflow velocity varied from 8 m/s to 15 m/s. Within these limits, the mode of gas outflow from the nozzle remains laminar, the condition of the “raised” torch is satisfied, there is a possibility for excitation of the sinusoidal mode of instability, which ensures a stable zone of mixing of the microjet of gaseous fuel with air and the completeness of its combustion.

Способ организации диффузионного горения микроструи газообразного топлива осуществляется следующим образом:The method of organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel is carried out as follows:

Скорость истечения газа 8 м/с и выше соответствовала реализации «поднятого» факела. «Поднятым» факелом принято называть пламя, фронт которого не контактирует с соплом. Для воздействия на струю использовался динамический громкоговоритель, на который подавался синусоидальный сигнал с частотой F=2.1 кГц и амплитудой А=10В, при этом максимальные значения уровня шума в области развития струи соответствовали 80-90дБ. Частота акустических колебаний выбиралась из диапазона собственных частот неустойчивости микроструи газообразного топлива. При выполнении этих условий, происходит развитие синусоидальной неустойчивости в струе. На фиг. 2 представлена визуализация процесса диффузионного горения пропан/бутановой смеси в импактной струе. В плоскости zy можно наблюдать деформацию пламени в виде «зонтика» в пристеночной области преграды без акустического воздействия (фиг. 2а) и с акустическим воздействием (фиг. 2b). Диаметр зоны пристенного горения, составлял порядка 50-60 мм. На представленной фотографии горения можно отметить изменение цвета пламени, на фиг. 2(a) в спектре излучения преобладает желтый цвет, такой цвет диффузионного пламени характерен для богатых смесей с неполным сгоранием горючего и образованием, сажи в продуктах горения. На фиг. 2(b) в спектре излучения факела преобладает синий цвет, что говорит о повышении соотношения окислитель/горючее (хорошее смешение). В процессе развития гидродинамической неустойчивости происходит вовлечение дополнительной части окислителя в процесс горения, повышение температуры пристенного слоя и как следствие повышение полноты сгорания со снижением содержания сажи в продуктах горения.The gas outflow velocity of 8 m/s and higher corresponded to the implementation of the "raised" torch. A "raised" torch is usually called a flame, the front of which does not come into contact with the nozzle. To influence the jet, a dynamic loudspeaker was used, to which a sinusoidal signal with a frequency F = 2.1 kHz and amplitude A = 10 V was applied, while the maximum values of the noise level in the area of jet development corresponded to 80–90 dB. The frequency of acoustic oscillations was chosen from the range of natural frequencies of instability of the gaseous fuel microjet. When these conditions are met, a sinusoidal instability develops in the jet. In FIG. Figure 2 shows a visualization of the process of diffusion combustion of a propane/butane mixture in an impact jet. In the zy plane, one can observe the deformation of the flame in the form of an "umbrella" in the near-wall region of the barrier without acoustic impact (Fig. 2a) and with acoustic impact (Fig. 2b). The diameter of the near-wall combustion zone was about 50-60 mm. In the presented photograph of combustion, a change in the color of the flame can be noted, in Fig. 2(a) yellow color prevails in the emission spectrum, this color of the diffusion flame is typical for rich mixtures with incomplete combustion of the fuel and the formation of soot in the combustion products. In FIG. 2(b) the emission spectrum of the torch is dominated by blue color, which indicates an increase in the oxidizer/fuel ratio (good mixing). During the development of hydrodynamic instability, an additional part of the oxidizer is involved in the combustion process, the temperature of the near-wall layer increases and, as a result, the combustion efficiency increases with a decrease in the soot content in the combustion products.

Положительный эффект достигается благодаря предложенному акустическому воздействию на поднятый факел импактной струи (струи с преградой), которое в значительной степени повышает эффективность процесса смешения топлива с воздухом и полноту его сгорания.The positive effect is achieved due to the proposed acoustic effect on the raised torch of the impact jet (jet with an obstacle), which greatly increases the efficiency of the process of mixing fuel with air and the completeness of its combustion.

Источники информацииSources of information

1. Патент RU2152559, МПК F23D 14/22, 1996 г.1. Patent RU2152559, IPC F23D 14/22, 1996

2. Патент RU2677322, МПК F23D 14/20.28.11.2017 г.2. Patent RU2677322, IPC F23D 14/20.28.11.2017

3. Латент RU2262039, МПК F23B11/34, 04.12.2003 г.3. Latent RU2262039, IPC F23B11/34, 04.12.2003

4. Литвиненко Ю.А., Балбуцкий А.Б., Вихорев В.В., Козлов Г.В., Литвиненко М.В. Экспериментальное исследование развития гидродинамической неустойчивости в круглой микроструе пропана при воздействии внешнего акустического поля с горением и без // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2015. Т. 10, вып. 4. С. 21-28.4. Litvinenko Yu.A., Balbutsky A.B., Vikhorev V.V., Kozlov G.V., Litvinenko M.V. Experimental study of the development of hydrodynamic instability in a round propane microjet under the influence of an external acoustic field with and without combustion. Vestnik NGU. Series: Physics. 2015. Vol. 10, no. 4. S. 21-28.

5. Ю.А. Литвиненко, М.В. Литвиненко, И.Д. Зверков Экспериментальное исследование развития импактных круглых макро- и микроструй // Теплофизика и аэромеханика, 2021, том 28, №1, С. 41-56.5. Yu.A. Litvinenko, M.V. Litvinenko, I.D. Zverkov Experimental study of the development of impact round macro- and microjets // Thermophysics and Aeromechanics, 2021, vol. 28, no. 1, pp. 41-56.

Claims (1)

Способ организации диффузионного горения микроструи газообразного топлива, включающий ламинарное истечение микроструи газообразного топлива с дозвуковой скоростью из сопла, поджиг микроструи и воздействие на факел внешним акустическим источником, отличающийся тем, что акустическое воздействие осуществляют на поднятый факел, не контактирующий с соплом, а дальнейший процесс диффузионного горения струи газообразного топлива осуществляют в импактной микроструе, натекающей на преграду, расположенную от среза сопла на расстоянии высоты факела или в пределах существования факела, что обеспечивает устойчивую зону смешения микроструи газообразного топлива с воздухом и полноту его сгорания.A method for organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel, including a laminar outflow of a microjet of gaseous fuel at a subsonic speed from a nozzle, ignition of the microjet and exposure of the torch to an external acoustic source, characterized in that the acoustic effect is carried out on a raised torch that is not in contact with the nozzle, and the further diffusion process combustion of a jet of gaseous fuel is carried out in an impact microjet flowing onto an obstacle located from the nozzle exit at a distance of the height of the torch or within the existence of the torch, which ensures a stable zone of mixing of the microjet of gaseous fuel with air and the completeness of its combustion.
RU2021113453A 2021-05-11 2021-05-11 Method for organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel RU2767237C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113453A RU2767237C1 (en) 2021-05-11 2021-05-11 Method for organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113453A RU2767237C1 (en) 2021-05-11 2021-05-11 Method for organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2767237C1 true RU2767237C1 (en) 2022-03-17

Family

ID=80737015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021113453A RU2767237C1 (en) 2021-05-11 2021-05-11 Method for organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2767237C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2152559C2 (en) * 1995-12-19 2000-07-10 Даймлер-Бенц Эйроспейс Эйрбас ГмбХ Hydrogen combustion process and burner
US9221704B2 (en) * 2009-06-08 2015-12-29 Air Products And Chemicals, Inc. Through-port oxy-fuel burner
RU2677322C1 (en) * 2017-11-28 2019-01-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) Method for stabilizing diffusion combustion of hydrogen in gas microburner (options)
RU2680534C1 (en) * 2017-11-28 2019-02-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) Hydrogen in the gas micro burner diffusion combustion stabilization method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2152559C2 (en) * 1995-12-19 2000-07-10 Даймлер-Бенц Эйроспейс Эйрбас ГмбХ Hydrogen combustion process and burner
US9221704B2 (en) * 2009-06-08 2015-12-29 Air Products And Chemicals, Inc. Through-port oxy-fuel burner
RU2677322C1 (en) * 2017-11-28 2019-01-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) Method for stabilizing diffusion combustion of hydrogen in gas microburner (options)
RU2680534C1 (en) * 2017-11-28 2019-02-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) Hydrogen in the gas micro burner diffusion combustion stabilization method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ю.А. ЛИТВИНЕНКО и др., Экспериментальное исследование развития импактных круглых макро- и микроструй, Теплофизика и аэромеханика, 2021, том 28, N1, с. 41-56. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2257743B1 (en) Burner
RU2455569C1 (en) Burner
US8033112B2 (en) Swirler with gas injectors
US20110113787A1 (en) Pilot combustor in a burner
EP2263043B1 (en) Quarls in a burner
RU2468298C2 (en) Stage-by-stage fuel combustion in burner
EP2263044B1 (en) Size scaling of a burner
KR20060089233A (en) Combustion method and apparatus for carrying out same
RU2406936C2 (en) Burner for combustion chamber of gas turbine (versions)
JPH10501611A (en) Burner method and apparatus with low emissions
Li et al. Experimental study of flameless combustion in gas turbine combustors
RU2767237C1 (en) Method for organizing diffusion combustion of a microjet of gaseous fuel
JP3873119B2 (en) In-cylinder swirl combustor
RU2277204C1 (en) Method of burning fuel
JP2007155320A (en) Opposed flow combustor
Arnold Generation of combustion noise
JP2573197Y2 (en) Surface burner
RU2727259C1 (en) Method for diffusion combustion of hydrogen microstructure in inert medium and device for implementation thereof
SU706649A1 (en) Method of combusting gaseous fuel
JPS63217121A (en) Planar burner
SU1574994A1 (en) Burner
Rahul Ravi et al. Experimental Investigation on the Role of Thermo-acoustics on Soot Formation
Egoavil et al. Unique, stabilized flame in fuel injectors created by ignitor-booster system
Ravichandran et al. EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON THE ROLE OF THERMO-ACOUSTICS ON SOOT FORMATION
JPS58210414A (en) Combustor for gas turbine