CC BY
5УДК 536.7
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРЕВА СТЕНОК КАМЕРЫ СГОРАНИЯ МАЛОРАЗМЕРНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
П. В. Булат1, Л. О. Вокин1, К. Н. Волков1, А. Б. Никитенко1, Н. В. Продан1, М. Е. Ренев12
1 Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Санкт-Петербург, Россия
2 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Аннотация. Камера сгорания является одним из основных компонентов, определяющих энергомассовые характеристики двигательной установки. Дается подробное описание камер сгорания некоторых модельных двигателей, работающих на керосине. Рассматриваются результаты огневых испытаний и численных исследований камер сгорания модельных малоразмерных газотурбинных двигателей. Для качественного сравнения результатов расчетов с данными физического эксперимента используются цвета побежалости. По результатам проведенных исследований составлена карта распределения температур на стенках камеры сгорания. Внутренняя и внешняя поверхности камеры сгорания имеют неравномерную окраску цветами побежалости. Такая окраска является следствием неоднородных распределений температуры и концентрации различных компонентов продуктов сгорания, а также свидетельствует о формировании пространственного течения в камере сгорания.
Ключевые слова: малоразмерный газотурбинный двигатель, камера сгорания, нагрев, охлаждение, излучение, цветовые характеристики, цвета побежалости
Для цитирования: Булат П. В., Вокин Л. О., Волков К. Н., Никитенко А. Б., Продан Н. В., Ренев М. Е. Экспериментальное и численное исследование нагрева стенок камеры сгорания малоразмерного газотурбинного двигателя // Аэрокосмическая техника и технологии. 2024. Т. 2, № 1. С. 63-76. РО! 10.52467/2949-401Х-2024-2-1-63-76. EDN JEBQDK
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY OF COMBUSTION CHAMBER WALL HEATING OF MICRO GAS TURBINE ENGINE
P. V. Bulat1, L. O. Vokin1, K. N. Volkov1, A. B. Nikitenko1, N. V. Prodan1, M. E. Renev1,2
1 Baltic State Technical University "VOENMEH", Saint Petersburg, Russia
2 Saint Petersburg State University, Saint Petersburg, Russia
© Булат П. В., Вокин Л. О., Волков К. Н., Никитенко А. Б., Продан Н. В., Ренев М. Е., 2024 Аэрокосмическая техника и технологии. 2024. Т. 2, № 1
Abstract. The combustion chamber is one of the main components that determine the energy and mass characteristics of the propulsion system. A detailed description of the combustion chambers of some model engines running on kerosene is given. The results of fire tests and numerical studies of combustion chambers of model small-sized gas turbine engines are considered. To qualitatively compare the results of calculations with the data of a physical experiment, annealed colors are used. Based on the results of the research, a map of tem perature distribution on the walls of the combustion chamber was compiled. The internal and external surfaces of the combustion chamber are unevenly colored with tarnished colors. This coloring is a consequence of non-uniform distributions of temperature and concentration of various components of combustion products, and also indicates the formation of a spatial flow in the combustion chamber.
Keywords: micro gas turbine engine, combustion chamber, heating, cooling, radiation, colour characteristics, annealed colours
For citation: Bulat P. V., Vokin L. O., Volkov K. N., Nikitenko A. B., Prodan N. V., Renev M. E. Experimental and numerical study of combustion chamber wall heating of micro gas turbine engine. Aerospace Engineering and Technology. 2024. Vol. 2, no. 1, pp. 63-76. DOI 10.52467/2949-401X-2024-2-1-63-76. EDN JEBQDK (In Russian)
Введение
Разработка двигательных установок, модернизация готовых образцов для улучшения тяговых характеристик, экономичность, экологичность - актуальные задачи, которые нашли свое отражение в изданном в 2023 г. распоряжении Правительства РФ по стратегии развития беспилотной авиации на период до 2030 г. и на перспективу до 2035 г1. В рамки указанной стратегии укладывается разработка численных моделей малогабаритных газотурбинных двигателей (МГТД).
За рубежом налажено серийное производство МГТД (JetCat, PBS, Kingtech). В частности, двигатели JetCat P100-RX и JetCat P550-PR02 при расходе керосина (с добавлением 5 % масла) 390 и 1650 мл/мин, массе 1 и 5 кг, длине 240 и 420 мм создают силу тяги 100 и 550 Н (табл. 1). Подобные двигатели находят применение для приведения в движение небольших беспилотных летательных аппаратов. МГТД также применяются на малых электростанциях для выработки электроэнергии и тепла на различных топливах (метан, пропан, биогаз, син-газ) [1-3].
На основе характеристик распространенных турбовальных двигателей (ТВД) и остальных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) построены графики удельного расхода топлива для создания энергии 1 кВт-ч и сравнения удельных мощностей (рис. 1). ТВД при меньшей массе вырабатывает в разы больше мощности и меньшей сложности конструкций. Однако на данном этапе развития технологий у ТВД меньше топливная эффективность. Данную проблему
1 Стратегия развития беспилотной авиации Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2035 года.
URL: http://static.government.ru/media/files/3m4AHa9s3PrYTDr316ibUtyEVUpnRT2x.pdf (дата обращения: 05.03.2024).
2 Official Website JetCat. 2023. URL: https://www.jetcat.de/en (дата обращения: 05.03.2024). Aerospace Engineering and Technology. 2024. Vol. 2, no. 1 64
можно решить с использованием рекуперативных теплообменников, применения жаропрочных материалов из керамики. При этом требуется иметь проверенную модель для анализа процессов горения в камере сгорания с целью ускорения разработки.
Таблица 1. Характеристики МГТД от производителя JetCat
Характеристики Модель
P100-RX P250-Pro-S P300-PR0 P400-PRO-LN P550-PRO-GL P1000-PRO
Pamp 2,9 3,8 3,55 3,8 3,8 4
Hair, КГ/С 0,23 0,47 0,5 0,67 0,93 1,8
FUELmin, мл/мин 80 138 179 200 300 550
FUELmax, мл/мин 390 820 980 1392 1650 2900
M, Г 1080 2155 2730 4010 4900 11000
D, мм 97 121 132 148,4 175 234
L, мм 241 322 380,5 390 419 444
T °г J- ex, 480-720 480-750 480-750 480-750 480-750 480-720
fmin, ТЫС. об/мин 44,0 35,0 35,0 30,0 26,0 19,0
fmax, ТЫС. об/мин 154,0 117,0 105,0 98,0 83,0 61,5
Fmin, Н 2 11,8 14 14 28 45
Fmax, Н 100 250 300 425 550 1100
V, км/ч 1565 1860 2160 2122 2129 2200
W, кВт 21,7 75 90 116,4 162,6 336,1
SF-N, кг/Н-ч 0,187 0,158 0,157 0,157 0,144 0,127
Примечания: Pamp - степень сжатия; Hair - массовый расход воздуха; FUEL - расход жидкого керосина (min и max - режимы холостого хода и максимальной нагрузки); M - масса двигателя; D, L - диаметр и длина двигателя; Tex - температура выхлопа; f - частота оборотов турбины и компрессора; F - тяга; V - скорость выхлопа; W - мощность выхлопа; SF-N -удельный расход топлива в час на 1 Н.
5
10° 102 10° 102
W, кВт Мощность, кВт
а б
Рис. 1. Сравнение серийных ТВД (□) и ДВС (о): а - удельный расход топлива SN-W;; б - удельная мощность W/M
Во многих случаях расчеты рабочих процессов в камерах сгорания проводятся по отраслевым методикам, в основе которых лежит ряд существенных допу-
щений о процессе горения топливной смеси и составе продуктов сгорания [4]. Несмотря на учет тепловых и гидравлических процессов, применение упрощенных моделей для расчетов двигателей других конструкций представляется затруднительным [5]. В обзорных работах [2, 3] приведены модели различного уровня физической строгости для расчетов характеристик и параметров МГТД.
Имеются работы по численным исследованиям газодинамики горения газообразных топлив с использованием трехмерных моделей в камере сгорания турбины Turbec T100 [6, 7]. В этих и многих других работах не учитываются процессы излучения, теплопроводность стенок и закрученность потока воздуха, расчеты основаны на одностадийных схемах горения. Согласно проведенным расчетам, температуры вблизи стенок жаровой трубы значительно превышают температуру ее плавления. Излучение пламени в камере сгорания обуславливает до 90 % теплового потока на стенки жаровой трубы (тепловой поток пропорционален температуре в четвертой степени, температура пламени достигает 2000 К). Излучение внешней стороны жаровой трубы на кожух камеры сгорания также играет важную роль в определении температуры жаровой трубы. За-крученность потока и повышение уровня турбулентности улучшают качество сгорания топлива [8].
Для керосиновых МГТД для летательных аппаратов и их аналогов для электростанций на газе требуется создание инструмента для проектирования, учитывающего сложные процессы в камере сгорания (неоднородный нагрев жаровой трубы излучением и в результате контакта с пламенем, горение обедненных смесей, вибрационное горение, срыв пламени, сгорание добавленного к керосину масла, влияние закрученности потока после компрессора и т. д.).
Тепловое воздействие продуктов сгорания на стенки камеры сгорания приводит к существенному увеличению температуры. На поверхности камеры сгорания, изготовленной обычно из нержавеющей стали, образуются цвета побежалости [9, 10] (annealing colours). Цвета побежалости представляют собой радужные цвета, которые образуются на гладкой металлической поверхности в результате формирования тонкой прозрачной поверхностной окисной пленки и интерференции света в ней [11].
Изменение цветовых характеристик стали при термическом воздействии обсуждается в [12]. Степень термического повреждения определяется температурой и длительностью нагрева. Проводится ряд исследований образцов стали при термическом воздействии и измеряются их цветовые характеристики. Полученные данные совпадают с температурными пределами цветов побежалости и окалины. Анализ цветов побежалости на различных элементах малоразмерного ракетного двигателя проводится в [13].
При нагреве поверхности цвета побежалости сменяют друг друга в определенной последовательности (светло-соломенный, золотистый, пурпурный, фиолетовый, синий). По мере роста толщины окисной пленки и изменения преломления света в ней, цвета побежалости проявляются снова (коричневато-желтый, красный). Смена цветов побежалости в определенной последовательности при
изменении температуры продуктов сгорания позволяет судить о температуре нагрева стенок камеры сгорания. Имея фотографии поверхности камеры сгорания в различные моменты времени, можно сделать оценки температуры стенок камеры сгорания. Эти данные можно использовать для контроля результатов численного моделирования. Разумеется, цвета побежалости являются качественным критерием оценки точности численных расчетов. Кроме того, смена цветов побежалости зависит от скорости подъема температуры, состава газовой среды и других факторов.
В данной работе проводится экспериментальное и численное исследование рабочих процессов в камерах сгорания модельных МГТД. Результаты расчетов сравниваются с данными физического эксперимента.
Геометрия камеры сгорания
Двигатель JetCat Р100-ЯХ представляет собой малогабаритный турбореактивный двигатель. Двигатель создает тягу до 100 Н при массе 1080 г. Двигатель работает на керосине с добавлением масла (5 %). Расход топлива при полной загрузке - 390 мл/мин, расход воздуха на максимальных оборотах (154000 об/мин) - 0,23 кг/с, степень сжатия воздуха достигает 2,9. Подробные характеристики приведены на сайте производителя3. Камера сгорания изготовлена из стали АШ430, характеристики которой близки к свойствам нержавеющей стали (например, 12Х18Н10Т). Химический состав стали АШ 430 (согласно стандарту EN 10088) [9]: С < 0,08; Si < 1,0; Мп < 1,0; Р < 0,04; S < 0,015; Сг 16,0-18,0; N < 0,045.
В качестве расчетной области рассматривается упрощенная геометрия камеры сгорания, представляющая собой 1/12 сектора (рис. 2), поскольку имеется периодичность в структуре.
Рис. 2. Расчетная область для камеры сгорания двигателя 1е1;Са1 Р100-ЯХ
Для двигателя Р550-РЯ0 не удается без существенных упрощений рассматривать сектор камеры сгорания из-за отсутствия согласованной периодичности
3 Official Website JetCat. 2023. URL: https://www.jetcat.de/en (дата обращения: 05.03.2024).
расположения топливных трубок, отверстий для подачи воздуха и отверстий в жаровой трубе. Геометрия камеры сгорания для такого двигателя рассматривается целиком.
Математическая модель
Течение газа описывается при помощи осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье - Стокса и уравнений к - s модели турбулентности. Учитываются процессы горения и радиационный теплообмен, рассматривается сопряженный теплообмен твердых тел с газом. Для расчетов применяется пакет ANSYS Fluent.
Рассматриваются следующие компоненты: C12H24-P, C12H24-«, N2, O2, N, O, NO, H2, CO, H2O, CO2. Учитывается компонента, моделирующая машинное масло C16H30, которое добавляется к топливу (+5 % по массе). Скорости горения керосина берутся из [14]. Учитываются реакции горения сингаза в воздухе и парах воды (модель species transport, Eddy Dissipation Concept). Скорости реакций теплового разложения капли машинного масла выбираются для заданной удельной скорости нагрева одного миллиграмма масла [15]. Схемы реакций составлены по принципу полного разложения молекулы C16H30 до сингаза (разложение в среде с кислородом).
На входе в расчетную область задаются полные давления (2,9 и 3,8 бар для P100-RX и P550-PRO) и полные температуры (450 К). Воздух в выходном сечении компрессора движется под углом 30° относительно плоскости продольного сечения камеры сгорания. Топливо подается с заданным массовым расходом. Для получения заданного расхода через входную границу при известном давлении итеративно регулируется статическое давление на выходе из камеры сгорания (выходная граница с постоянным статическим заданным давлением).
Внешние стенки камеры сгорания охлаждаются излучением в открытое пространство с температурой 300 К. На поверхности втулки считаются теплоизолированными. На внутренних стенках задаются сопряженные граничные условия (стенка - газ, газ - газ, стенка - стенка), на которых сшиваются искомые функции (температура, состав, давление), определенные для различных подобластей.
На поверхности испарительных трубок (металл - газ) задается мощность охлаждения, связанная с затратами энергии на испарение топлива, не рассматриваемого непосредственно. Мощность охлаждения задается равномерно по поверхности трубки и количественно совпадает с затратами энергии в единицу времени на полное испарение топлива при заданном расходе. На плоскостях симметрии применяются периодические граничные условия. Расчеты проводятся на неструктурированной сетке, состоящей из 1550 тыс. элементов.
Огневые испытания
Проведены огневые испытания двигателя JetCat P100-RX. После испытаний он был частично разобран так, чтобы можно было сделать фотофиксацию со-
стояния жаровой трубы и цветов побежалости на ней. На рис. 3 представлены фотографии внешнего кольца жаровой трубы с разных ракурсов. Компрессор находится слева, выход из камеры сгорания справа. На жаровой трубе между рядами больших кольцевых отверстий четко видны цвета побежалости, вызванные нагревом жаровой трубы в этом месте до высоких температур. Также слабо заметны пятна побежалости на трубе в той ее части, которая ближе к компрессору (бледно-желтые, голубоватые цвета).
Рис. 3. Фотографии жаровой трубы (внешнее кольцо) двигателя JetCat P100-RX после испытаний в холостом режиме: а - вид сверху; б - вид слева; в - вид снизу; г - вид справа
Цвета побежалости для нержавеющей стали показаны в табл. 2 с указанием соответствующей температуры, 16-битным кодом и приблизительным названием.
Таблица 2. Цвета побежалости для стали и легенда для диапазона 27-927 °С
Температура, °С Цвет 16-битный код Позиция, %
27 Светло-серый dadada 0
200 Светло-серый dadada 19,2
250 Соломенный еЫЬЬа 24,8
300 Мягко-желтый e7d473 30,3
350 Средне-светло-коричневый с7а37Ь 35,9
400 Ненасыщенный-оранжевый сШ4Ь 41,4
450 Темно-красный 993Ь41 47,0
500 Средне-темный пурпурный 5d4468 52,6
550 Темно-фиолетовый 7с6Ш 58,1
600 Темно-синий 374763 63,7
650 Темно-синий, блеклый 465979 69,2
700 Средне-темный синий 2а5676 74,8
750 Средне-темный синий 306084 80,3
800 Средне-темный желто-серый 67675d 85,9
850 Блеклый темно-коричневый 7е615Ь 91,4
900 Темно-коричневый 6d534e 97,0
927 Темно-коричневый 6d534e 100
Результаты расчетов
Толщина оксидной пленки, образующейся на стенках камеры сгорания, увеличивается при повышении температуры. В тонкой пленке оксида на отражающих стенках камеры сгорания происходит интерференция белого цвета и возникают условия для подавления световых лучей определенной длины волны. О термическом воздействии на сталь, из которой изготовлена камера сгорания, позволяет судить изменение цвета поверхности.
На рис. 4 представлено распределение цветов побежалости на поверхности жаровой трубы при заданном максимальном расходе керосина. Достигаются температуры до 1150 К около широких отверстий (это меньше температуры интенсивного прогорания нержавеющей стали). На рис. 5 представлено сравнение цветов побежалости с экспериментом (холостой ход после запуска). Достигнута высокая степень соответствия распределений цветов побежалости. Передняя
Рис. 4. Распределение цветов побежалости (К) на поверхности жаровой трубы для камеры сгорания двигателя 1е1;Са1 Р100 ЯХ (полный расход керосина)
Рис. 5. Распределение цветов побежалости на поверхности жаровой трубы (эксперимент) для камеры сгорания двигателя 1е1;Са1 Р100 ЯХ (холостой ход). Выделенный фрагмент показывает сравнение с цветами побежалости из результатов моделирования
часть жаровой трубы не окрашивается и имеет серебристо-белый оттенок. Далее после первого ряда малых отверстий оттенок меняется на соломенный, затем - на темножелтый, красный и фиолетовый ко второму и третьему ряду отверстий (граница оттенков является волнистой). Далее до предпоследнего ряда цвет металла в основном синий, имеются тускло-коричневые зоны. Между двумя последними рядами цвет изменяется резко до соломенного, который сохраняется цвет до края жаровой трубы.
Металл вблизи самого первого ряда малых отверстий практически не изменился в цвете по итогам и расчетов, и экспериментов. Желтый цвет в результатах касается первого ряда отверстий и сразу после него идут красный и фиолетовый цвета. В эксперименте при частичной нагрузке желтый, красный, фиолетовый цвета отодвинуты от первого ряда отверстий. Такие цвета чередуются с серым цветом чистого металла в окрестности второго ряда отверстий. В расчете около второго ряда отверстий чередуются цвета красного и фиолетового с темно-синим. Однако формы распределения в эксперименте серого с красным цветами и в расчете красного с синим цветами близки. Область между двумя рядами самых крупных отверстий в расчете и в эксперименте заполнена темно-синим цветом. На границах этой области в расчете чередуется синий с фиолетовым цвета, а в эксперименте с красным. За последним рядом малых отверстий имеется резкое изменение цвета. В эксперименте с красного до чистого металлического, а в результатах расчетов - до светло-желтого.
Двигатель при испытаниях работал в основном на стартовых и крейсерских режимах, что уменьшает зоны цветов побежалости для высоких температур. Принимая во внимание тот факт, что пламя от итерации к итерации в численном расчете может несколько изменять свои свойства и форму, а экспериментальные фотографии соответствуют низким расходам керосина, рис. 4 дает достаточно точное совпадение цветов побежалости. При этом температуры стенок (рис. 6) не превышают 800 °С, следовательно, сталь AISI 430 соответствует по жаропрочности. Наиболее горячей областью оказывается середина внешнего кольца жаровой трубы.
- 1070
1915
760 610 450 300
Рис. 6. Распределение статической температуры (К) на стенках жаровой трубы
Для камеры сгорания двигателя JetCat Р550-РЯ0 результаты по распределению цветов побежалости и температур на поверхности жаровой трубы отличаются, что связывается с наличием дополнительных специальных отверстий под охлаждение. Цвета побежалости представлены на рис. 7. На внутреннем кольце жаровой трубы достигают температуры до 1180 К. В целом, внешняя сторона жаровой трубы нагрета меньше, чем у трубы Р100-ЯХ.
т
Рис. 7. Распределение цветов побежалости (К) для камеры сгорания двигателя 1е1;Са1
Р550-РЯ0 (полный расход керосина)
Одна из особенностей нагрева стечнок камеры сгорания продуктами сгорания углеводородного топлива состоит в неравномерной окраске цветами побежалости внутренней и внешней поверхности. Такая окраска является следствием неоднородных распределений температуры и концентрации различных продуктов сгорания, а также пространственного характера течения, формирующегося в камере сгорания.
Заключение
Проведенные экспериментальные и расчетные исследования позволяют подтвердить основные проектные и конструкторские решения, заложенные в конструкции двигателей семейства JetCat. Результаты сопряженного теплового моделирования с удовлетворительной степенью точности описывают физические и химические процессы, которые происходят на стенках камеры сгорания при термическом воздействии.
Термическое воздействие продуктов сгорания на материал камеры сгорания приводит к изменению физических и химических свойств, характерных для данного материала (нержвеющая сталь). Для описания и сравнения цветовых характеристик материала при изменении температуры с данными физического эксперимента используются результаты численных расчетов. Результаты численного моделирования предоставляют информацию о составе и температуре продуктов сгорания и степени теплового воздействия продуктов сгорания на стенки.
Полученные результаты являются основой для совершенствования и оптимизации рабочих процессов в камерах сгорания МГТД при использовании в них керосина в качестве топлива. Постановка задачи, полученная по итогам работы, полезна для применения к проектированию МГТД нового поколения из керамики, а также для рассмотрения иных задач (ракетный двигатель малой тяги, РДМТ). Модель горения топливной смеси в МГТД служит основой для включения в модель РДМТ перспективных подходов к инициированию поджига топливной смеси, например, при помощи СВЧ-разряда.
Благодарность / Acknowledgement
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в ходе реализации проекта № FZWF-2024-0004 / This work was financially supported by the Ministry of Science and Higher Education of Russian Federation during the implementation of the project No. FZWF-2024-0004
Конфликт интересов / Conflict of interests
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов / The authors declare no conflict of interests.
Библиографический список
1. Konecna E., Teng S. Y., Masa V. New insights into the potential of the gas microturbine in microgrids and industrial applications // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2020. Vol. 134. № 110078. DOI: 10.1016/j.rser.2020.110078
2. Banihabib R., Assadi M. The role of micro gas turbines in energy transition // Energies. 2022. Vol. 15. № 21. № 8084. DOI: 10.3390/en15218084
3. Reale F., Sannino R. Numerical modeling of energy systems based on micro gas turbine: a review // Energies. 2022. Vol. 15. № 3. № 900. DOI: 10.3390/en15030900
4. Компьютерные модели жидкостных ракетных двигателей / под ред. А.С. Коротеева. М.: Машиностроение, 2009. 374 с.
5. Ваулин С. Д., Салич В. Л. Методика проектирования высокоэффективных ракетных двигателей малой тяги на основе численного моделирования внутрикамерных процессов // Вестник ЮУрГУ. Машиностроение. 2012. Т. 19. № 12. С. 43-50. EDN: OXRMPX
6. Meziane S., Bentebbiche A. Numerical study of blended fuel natural gas-hydrogen combustion in rich/quench/lean combustor of a micro gas turbine // International Journal of Hydrogen Energy. 2019. Vol. 44. № 29. Pp. 15610-15621. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2019.04.128
7. Bazooyar B., Gohari Darabkhani H. The design strategy and testing of an efficient microgas turbine combustor for biogas fuel // Fuel. 2021. Vol. 294. № 120535. DOI: 10.1016/j.fuel.2021.120535
8. lbas M., Sahin M. Effects of turbulator angle and hydrogen addition on a biogas turbulent diffusion flame // International Journal of Hydrogen Energy. 2017. Vol. 42. № 40. Pp. 25735-25743. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.04.111
9. Garcia I. C., Galindo A. N., Bello J. F. A. et al. Characterisation high temperature oxidation phenomena during AISI 430 stainless steel manufacturing under a controlled H2 atmosphere for bright annealing // Metals. 2021. Vol. 11. № 2. № 191. DOI: 10.3390/met11020191
10. Bazri S., Mapelli C., Barella1 S. et al. Mechanical-metallurgical-corrosion behavior of Cr-Si-S-C ferritic/ferromagnetic stainless steel, known as AISI 430F, before and after isothermal
recrystallization annealing // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2024. Vol. 130. Pp. 5493-5520. DOI: 10.1007/s00170-024-13015-x
11. Prabhudey K. H. Handbook on heat treatment of steels. London: McGraw-Hill, 1988. 762 p.
12. Горбунов А. С., Елфимова М. В., Безбородов Ю. Н. Исследование изменений цветовых характеристик стали при термическом воздействии // Омский научный вестник. 2022. № 3 (182). С. 119-134. DOI: 10.25206/1813-8225-2022-182-119-124. EDN: ZVOHKS
13. Чудина Ю. С., Боровик И. Н., Козлов А. А. Конструкция и огневые испытания кислородно-метанового двигателя тягой 200 Н // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2017. № 51. С. 26-38. DOI: 10.15593/2224-9982/2017.51.03. EDN: YLCZJQ
14. Wang T. S. Thermophysics characterization of kerosene combustion // 34th Thermophysics Conference, 19 June 2000 - 22 June 2000 Denver, CO, U.S.A. AIAA, 2000. № 2000-2511. DOI: 10.2514/6.2000-2511
15. Gomez-Rico M. F., Martin-Gullon I. Pyrolysis and combustion kinetics and emissions of waste lube oils // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2003. Vol. 68-69. Pp. 527-546. DOI: 10.1016/S0165-2370(03)00030-5
Дата поступления: 25.03.2024 Решение о публикации: 01.04.2024
Контактная информация:
БУЛАТ Павел Викторович - д-р физ.-мат. наук, канд. экон. наук, главный научный сотрудник (Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Россия, 190005, Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д. 1), pavelbulat@mail.ru
ВОКИН Леонид Олегович - младший научный сотрудник (Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Россия, 190005, Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д. 1), leonidvokin@mail.ru
ВОЛКОВ Константин Николаевич - д-р физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник (Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Россия, 190005, Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д. 1), dsci@mail.ru
НИКИТЕНКО Александр Борисович - научный сотрудник, старший преподаватель (Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Россия, 190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, 1), nikitenko_alex@mail.ru
ПРОДАН Николай Васильевич - канд. физ.-мат. наук, научный сотрудник (Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Россия, 190005, Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д. 1), kolinti@mail.ru
РЕНЕВ Максим Евгеньевич - аспирант (Санкт-Петербургский государственный университет, Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7-9), младший научный сотрудник (Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. Устинова, Россия, 190005, Санкт-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д. 1), renevme@mail.ru
References
1. Konecna E., Teng S. Y., Masa V. New insights into the potential of the gas microturbine in microgrids and industrial applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2020. Vol. 134. No. 110078. DOI: 10.1016/j.rser.2020.110078
2. Banihabib R., Assadi M. The role of micro gas turbines in energy transition. Energies. 2022. Vol. 15, no. 21. No. 8084. DOI: 10.3390/en15218084
3. Reale F., Sannino R. Numerical modeling of energy systems based on micro gas turbine: a review. Energies. 2022. Vol. 15, no. 3. No. 900. DOI: 10.3390/en15030900
4. Komp'yuternye modeli zhidkostnyh raketnyh dvigatelej [Computer models of liquid rocket engines]. Ed. A.S. Koroteeva. Moscow: Mechanical Engineering, 2009, 374 p. (In Russian)
5. Vaulin S. D., Salich V. L. The highly effective low thrust rocket engines designing methods, based on numerical simulation of intrachamber processes. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Mechanical Engineering Industry. 2012. Vol. 19, no. 12, pp. 43-50. EDN: OXRMPX (In Russian)
6. Meziane S., Bentebbiche A. Numerical study of blended fuel natural gas-hydrogen combustion in rich/quench/lean combustor of a micro gas turbine. International Journal of Hydrogen Energy. 2019. Vol. 44, no. 29, pp. 15610-15621. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2019.04.128
7. Bazooyar B., Gohari Darabkhani H. The design strategy and testing of an efficient microgas turbine combustor for biogas fuel. Fuel. 2021. Vol. 294. No. 120535. DOI: 10.1016/j.fuel.2021.120535
8. lbas M., Sahin M. Effects of turbulator angle and hydrogen addition on a biogas turbulent diffusion flame. International Journal of Hydrogen Energy. 2017. Vol. 42, no. 40, pp. 25735-25743. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.04.111
9. Garcia I. C., Galindo A. N., Bello J. F. A. et al. Characterisation high temperature oxidation phenomena during AISI 430 stainless steel manufacturing under a controlled H2 atmosphere for bright annealing. Metals. 2021. Vol. 11, no. 2. No. 191. DOI: 10.3390/met11020191
10. Bazri S., Mapelli C., Barella1 S. et al. Mechanical-metallurgical-corrosion behavior of Cr-Si-S-C ferritic/ferromagnetic stainless steel, known as AISI 430F, before and after isothermal recrystallization annealing. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2024. Vol. 130, pp. 5493-5520. DOI: 10.1007/s00170-024-13015-x
11. Prabhudey K. H. Handbook on heat treatment of steels. London: McGraw-Hill, 1988, 762 p.
12. Gorbunov A. S., Elfimova M. V., Bezborodov Yu. N. Study of changes in the color characteristics of steel under thermal influence. Omsk Scientific Bulletin. 2022. No. 3 (182), pp. 119-134. DOI: 10.25206/1813-8225-2022-182-119-124. EDN: ZVOHKS (In Russian)
13. Chudina Yu. S., Borovik I. N., Kozlov A. A. Design and fire-tests of an oxygen-methane engine with a thrust of 200 N. PNRPU Aerospace Engineering Bulletin. 2017. No. 51, pp. 26-37. DOI: 10.15593/2224-9982/2017.51.03. EDN: YLCZJQ (In Russian)
14. Wang T. S. Thermophysics characterization of kerosene combustion. Proc of 34th Thermo-physics Conference, 19 June 2000 - 22 June 2000 Denver, CO, U.S.A. AIAA, 2000. No. 20002511. DOI: 10.2514/6.2000-2511
15. Gomez-Rico M. F., Martin-Gullon I. Pyrolysis and combustion kinetics and emissions of waste lube oils. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2003. Vol. 68-69, pp. 527-546. DOI: 10.1016/S0165-2370(03)00030-5
Date of receipt: March 25, 2024 Publication decision: April 1, 2024
Contact information:
BULAT Pavel Viktorovich - Doctor of Physics and Mathematics, Candidate of Economics, Chief Researcher (Baltic State Technical University "VOENMEH", Russia, 190005, Saint Petersburg, 1st Krasnoarmeyskaya ul., 1), pavelbulat@mail.ru
VOKIN Leonid Olegovich - Junior Researcher (Baltic State Technical University "VOENMEH", Russia, 190005, Saint Petersburg, 1st Krasnoarmeyskaya ul., 1), leonidvokin@mail.ru
VOLKOV Konstantin Nikolaevich - Doctor of Physics and Mathematics, Leading Researcher (Baltic State Technical University "VOENMEH", Russia, 190005, Saint Petersburg, 1st Krasnoarmeyskaya ul., 1), dsci@mail.ru
NIKITENKO Alexander Borisovich - Researcher, Senior Lecturer (Baltic State Technical University "VOENMEH", Russia, 190005, Saint Petersburg, 1st Krasnoarmeyskaya ul., 1), nikitenko_alex@mail.ru
PRODAN Nikolay Vasilievich - Candidate of Physics and Mathematics, Researcher (Baltic State Technical University "VOENMEH", Russia, 190005, Saint Petersburg, 1st Krasnoarmeyskaya ul., 1), kolinti@mail.ru
RENEV Maxim Evgenievich - Postgraduate Student (Saint Petersburg State University, Russia, 199034, Saint Petersburg, Universitetskaya nab., 7-9), Junior Researcher (Baltic State Technical University "VOENMEH", Russia, 190005, Saint Petersburg, 1st Krasnoarmeyskaya ul., 1), renevme@mail.ru
