Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК ГАЗОТУРБИННОГО АВИАЦИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПЫЛА С ПОМОЩЬЮ БЕСКОНТАКТНЫХ МЕТОДОВ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК ГАЗОТУРБИННОГО АВИАЦИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПЫЛА С ПОМОЩЬЮ БЕСКОНТАКТНЫХ МЕТОДОВ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
77
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА / РАСПЫЛИТЕЛЬ / ЖИДКАЯ ПЛЕНКА / СТРУЙНОСТЬ / ДИАМЕТР ТОПЛИВНОЙ КАПЛИ / НЕРАВНОМЕРНОСТЬ РАСПЫЛА

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Александров И.М., Криницын Д.А., Сипатов А.М.

Проведено исследование окружной неравномерности распыла топлива у пневматических форсунок с конструктивно различающимися распылителями на гидравлическом стенде, а также исследование характеристик распыла форсунок с помощью лазерного фазового доплеровского анемометра. Представлен анализ полученных значений неравномерности окружных скоростей потока. На основе полученных данных выдвинуты предположения, описывающие полученные экспериментальные результаты. Обозначены дальнейшие направления работы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Александров И.М., Криницын Д.А., Сипатов А.М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF GEOMETRIC FEATURES OF THE FUEL INJECTORS OF A GAS TURBINE AIRCRAFT ENGINE ON THE CHARACTERISTICS OF THE SPRAY USING CONTACTLESS METHODS

The experimental research of the peripheral unevenness of air-blast atomizer with different fuel sprayers has been conducted on a hydraulic stand. The experimental research of fuel atomizers based on laser anemometer’s readings has been conducted. Parameters of atomization characteristics and circular velocity have been analyzed. Based of those findings and relevant research information, hypotheses have been made that is capable to properly describe experimental results. Basic guidance’s to future investigations has been given.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК ГАЗОТУРБИННОГО АВИАЦИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПЫЛА С ПОМОЩЬЮ БЕСКОНТАКТНЫХ МЕТОДОВ»

УДК 629.7.036.3

DOI: 10.15593/2224-9982/2022.70.06

И.М. Александров12, Д.А. Криницын12, А.М. Сипатов12

''Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия

2ОДК-Авиадвигатель, Пермь, Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК ГАЗОТУРБИННОГО АВИАЦИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПЫЛА С ПОМОЩЬЮ БЕСКОНТАКТНЫХ МЕТОДОВ

Проведено исследование окружной неравномерности распыла топлива у пневматических форсунок с конструктивно различающимися распылителями на гидравлическом стенде, а также исследование характеристик распыла форсунок с помощью лазерного фазового доплеровского анемометра. Представлен анализ полученных значений неравномерности окружных скоростей потока. На основе полученных данных выдвинуты предположения, описывающие полученные экспериментальные результаты. Обозначены дальнейшие направления работы.

Ключевые слова: пневматическая форсунка, распылитель, жидкая пленка, струйность, диаметр топливной капли, неравномерность распыла.

Ш. Aleksandrov12, D.A. Krinitsyn12, A.M. Sipatov12

'Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russian Federation

2UEC-Aviadvigatel, Perm, Russian Federation

INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF GEOMETRIC FEATURES OF THE FUEL INJECTORS OF A GAS TURBINE AIRCRAFT ENGINE

ON THE CHARACTERISTICS OF THE SPRAY USING CONTACTLESS METHODS

The experimental research of the peripheral unevenness of air-blast atomizer with different fuel sprayers has been conducted on a hydraulic stand. The experimental research of fuel atomizers based on laser anemometer's readings has been conducted. Parameters of atomization characteristics and circular velocity have been analyzed. Based of those findings and relevant research information, hypotheses have been made that is capable to properly describe experimental results. Basic guidance's to future investigations has been given.

Keywords: air-blast atomizer, liquid film, fuel jet, diameter of fuel drop, spray irregularity.

В настоящее время наблюдается рост интенсивности пассажирских и транспортных перелетов. Это ведет к загрязнению атмосферы Земли веществами, образованными при сжигании авиационного топлива [1] (рис. 1). На рис. 2 представлена зависимость выбросов вредных веществ (индекс эмиссии, г/кг топлива) от тяги двигателя. Как видно из рисунка, с увеличением тяги двигателя существенно возрастает удельная эмиссия NOx [2]. С целью снижения неблагоприятного воздействия вредных выбросов на атмосферу Международная организация гражданской авиации проводит планомерную политику ужесточения требований на эмиссию вредных веществ по мере совершенствования технологий организации рабочего процесса в камерах сгорания авиационных двигателей. На рис. 3 представлены данные по параметру эмиссии азота для двигателей, находящихся в эксплуатации и разработке.

Рис. 1. Количество сгоревшего авиационного топлива в мире, млн т

Рис. 2. Эмиссия вредных веществ двигателя Pratt &Whitney PW4084 (UHC - несгоревшие углеводороды)

Рис. 3. Нормы на выбросы оксидов азота (- суммарная степень повышения давления)

С учетом планов по дальнейшему ужесточению международных норм на эмиссию вредных веществ авиационных двигателей в исследовательских центрах и на предприятиях - разработчиках авиационных двигателей ведется непрерывная работа по совершенствованию двигателей с точки зрения улучшения их экологических характеристик.

Одним из способов снижения эмиссии вредных веществ является оптимизация распыла топлива [3]. Характеристики распыла являются важной составляющей рабочего процесса в камере сгорания (КС). Целью данной работы является анализ экспериментальных данных, полученных на стендах АО «ОДК-Авиадвигатель», с целью выявления взаимосвязи между конструктивными особенностями распылителя форсунки и оптимальными показателями распыла топлива.

Объект исследования

Объектом исследования является пневматическая форсунка авиационного двигателя с пневматическим распылителем [4]. Форсунка применяется в кольцевых двухъярусных камерах сгорания. Существует возможность применять как распылители с тангенциальными пазами, так и шнековые распылители [5]. Конструктивных различий между использованными в экспериментах форсунками нет.

Условия и методика экспериментов

Эксперимент по оценке окружной неравномерности распыла

Испытания форсунок по оценке окружной неравномерности распыла проводились на гидравлическом стенде АО «ОДК-Авиадвигатель». Функционал стенда позволяет оценить расход, угол распыла и окружную неравномерность распределения топлива. Испытания проходили с использованием топлива ТС-1 плотностью 0,775...0,790 г/см3, температурой 20...30 °С и вязкостью не менее 1,25 сСт [6].

Для оценки окружной неравномерности распыла топлива использовался автономный стенд с 12-секторным барабаном, расположенным на расстоянии 100 ± 2 мм от сопла форсунки (рис. 4). Объект испытания устанавливался над центром барабана так, чтобы топливо при работе распылялось в направлении его секторов. Каждый сектор был соединен с мерной колбой, в которую сливался керосин [7]. Максимальная высота мерной колбы составляла 500 мм. Испытания проводили до момента, пока уровень керосина в одной из колб не доходил до максимального значения. Давление топлива при испытаниях составляло 10 ± 0,06 кгс/см2.

Место установки форсунки

Рис. 4. Гидравлический стенд АО «ОДК-Авиадвигатель»

Эксперимент по оценке распыла методом лазерного фазового доплеровского анемометра

Исследование форсунок с помощью лазерного фазового доплеровского анемометра [8] проводилось на стенде АО «ОДК-Авиадвигатель». Схема стенда представлена на рис. 5.

Рис. 5. Схема расположения зондов ЛФДА на стенде

Относительное расположение форсунки, исследуемой области, системы координат ЛФДА показано на рис. 6.

Рис. 6. Схема относительного расположения форсунки, системы координат и направления компонент скорости капель, получаемых ЛФДА (красной линией показаны области измерений)

Синий (сдвиг)

Рис. 7. Положение лазерных лучей на декартовой системе координат

Использующийся на стенде анемометр работает в двух режимах - лазерно-допплеровского анемометра (LDA) и фазо-допплеровского анемометра (PDA) [9, 10]. На режиме LDA используются три пары лазерных лучей. Определяются три компоненты скорости в ортогональной системе координат. Аппаратно определяются скорости LDA1, LDA2, LDA3 (рис. 7).

Для простоты наименования цвета лазерных лучей они обозначены как зеленый, синий и фиолетовый, хотя субъективно цвета могут отличаться от данного наименования.

В используемой конфигурации зонд, имеющий пять выходящих лучей, которые в точке пересечения образуют интерференционную картину, расположен так, чтобы зеленые лучи располагались в горизонтальной плоскости [11]. Зеленые и синие лучи в данной конфигурации определяют компоненты скорости, лежащие в вертикальной плоскости. Пара фиолетовых лучей измеряет горизонтальную компоненту скорости, направленную перпендикулярно оси зонда. Если обозначить угол между двумя зелеными лазерными лучами или между двумя синими лучами как ф, то преобразование измеренных компонентов скорости к ортогональной системе координат может быть выражено с помощью следующих формулы [12]:

1

1

u 2 cos | 2)

1 v . = 0

w 1

2 sin ^ 2)

2 cos

0 1

2 sin

LDA1 LDA2 LDA3

(1)

Для используемой линзы зонда с фокусным расстоянием в 310 мм получаем:

0,5008 -0,5008 0 Г ЬБАГ

u

v

w

0 0 1 8,7409 8,7409 0

LDA2 LDA3

u =0,5008LDA1 - 0,5008LDA2, v = LDA3, w = 8,7409LDA1 + 8,7409LDA2.

(2)

(3)

(4)

(5)

На режиме PDA используется одна пара лазерных лучей - зеленая. Определяется диаметр частиц и одна компонента скорости [13].

Исследование проводится на двух режимах, первый из которых совпадает с режимом испытаний форсунок по оценке окружной неравномерности распыла (табл. 1). Второй режим предназначен для модуляции условий, протекающих в камере сгорания (для сохранения соотношения импульсов частиц топлива и потока воздуха) [14].

Таблица 1

Режимы испытаний стенда ЛФДА

№ режима Избыточное давление воды, кгс/см2 Избыточное давление воздуха, кгс/см2 Точность поддержания режима по воздуху, кгс/см2

1 10 0,03 ± 0,003

2 2 0,085 ± 0,005

Описание результатов

Эксперимент по оценке окружной неравномерности распыла

Объектами испытаний при оценке окружной неравномерности распыла топлива были три форсунки. Первая форсунка содержала в своей конструкции двухпазовый тангенциальный распылитель, распылитель второй форсунки отличался наличием трёх тангенциальных пазов. Третья форсунка имела распылитель шнековой конструкции с тремя осевыми пазами.

Результаты проливок показали значительное расхождение по неравномерности распыла топлива между распылителями различной конструкции. Параметром, с помощью которого можно оценить неравномерность распыла, является процентное значение неравномерности, вычисляемое по формуле

£ _ ^шах ^ним (6)

= N '

ср

где —шах, мм, - максимальная высота столба жидкости; —тт , мм, - минимальное значение столба жидкости, определялось экспериментально; -сред, мм, - среднее арифметическое значение столбов жидкости во всех 12 секторах экспериментальной установки.

Проливка осуществлялась для каждой головки форсунок, результаты проливок представлены ниже в табл. 2. Для получения безразмерных результатов значения проливок были умножены на произвольный коэффициент р.

Таблица 2

Результаты проливок форсунок

Параметры Двухпазовая форсунка Трехпазовая форсунка Шнековая форсунка

верхняя головка нижняя головка верхняя головка нижняя головка верхняя головка нижняя головка

4 6,2916 3,8 4,8 5,2 6,5

—тах 10 10 10 10 10 10

-ср 7,016 2,2886 7,0332 8,0916 7,1832 8,2

Для более ясного понимания характеристик распыла форсунок были созданы диаграммы, отражающие распределение топлива по секторам экспериментальной установки (рис. 8, 9).

Для каждого из пазов форсунки рассчитывается процентное значение неравномерности, вычисляемое по формуле (1). Для упрощения все значения окружной неравномерности распыла поделены на максимальное значение неравномерности, полученное при расчётах (см. рис. 9).

На основании результатов эксперимента можно утверждать, что двухпазовая форсунка (распылители за номерами 1 и 2) демонстрирует самые высокие значения неравномерности распыла. Форсунка с шнековым распылителем (распылители за номерами 5 и 6), наоборот, демонстрирует наименьшие значения неравномерности распыла.

Рис. 8. Диаграмма распределения топлива по секторам для нижних головок форсунок:

а - верхних, б - нижних

Рис. 9. Гистограмма распределения процента неравномерности форсунок, где: 1 - двухпазовая форсунка нижний распылитель, 2 - двухпазовая форсунка верхний распылитель, 3 - трехпазовая форсунка нижний распылитель, 4 - трехпазовая форсунка верхний распылитель, 5 - шнековая форсунка нижний распылитель,

6 - шнековая форсунка верхний распылитель

Эксперимент по оценке распыла методом лазерного фазового доплеровского анемометра

При исследовании форсунок с помощью лазерного фазового доплеровского анемометра проводились испытания двух типов распылителей - двухпазового тангенциального и трехпазово-го шнекового. Двухпазовый тангенциальный распылитель конструкционно полностью соответствует распылителю, примененному в эксперименте по проливке форсунок на неравномерность. Вместо керосина во втором эксперименте использовалась вода. В ходе эксперимента были измерены три безразмерные компоненты относительных скоростей в отношении (У/УШах) в ортогональной системе относительных координат (см. рис. 10). Кривые на представленных графиках обезразмерены по отношению к максимальной по модулю величине. Особый интерес в рамках эксперимента представляет исследование окружной неравномерности скорости капель факела распыла.

Щ и Ух, режим № 1

Относительная координата

Двухпазовый тангенциальный распылитель Ух -Двухпазовый тангенциальный распылитель IV,.

Рис. 10. Окружная неравномерность скорости факела распыла форсунки с двухпазовым тангенциальным распылителем исследования скорости на удалении 30 мм от сопла на режиме № 1 ^у - закрутка потока капель, и Ух - осевая составляющая скорости)

Для общего представления окружной неравномерности распыла форсунки с двухпазовым тангенциальным распылителем на режиме № 1 были рассмотрены области графиков без учета краевых эффектов (рис. 11).

Щ и Ух, режим № 1

Л

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

н и о

о.

§

и

—Й-Н— 0.1 о,о/

,5 -0 ,4 -0 ,3 -0 .2 -0 ,1/ Л/0,05 -0,1 —(Н*- 0 1 0 2 0 3 0 4 ) 0

Относительная координата

Двухпазовый тангенциальный распылитель Ух —Двухпазовый тангенциальный распылитель Щ

Рис. 11. Окружная неравномерность скорости факела распыла форсунки с двухпазовым тангенциальным распылителем исследования скорости на удалении 30 мм от сопла на режиме № 1

(без учета краевых эффектов)

Щ и Их, режим №

Л

н о о с. о ьг

и

- 1

1 о.т^ 0,5 0,25/

.5 -0 .4 -0 ,3 -С .2 -0.1 / I 1 0 1 0.2 0 3 0 4 0

-0,5 -0,75 1

— 1 -

Относительная координата

Трехпазовый шнековый распылитель К —Трехпазовый шнековый распылитель Щ

Рис. 12. Окружная неравномерность скорости факела распыла форсунки с шнековым трёхпазовым распылителем исследования скорости в плоскости на удалении 30 мм от сопла на режиме № 1

От форсунки требуется минимальная окружная неравномерность относительных скоростей капель. В рамках данного эксперимента были измерены относительные скорости капель только на перпендикулярных осях. Проводя визуальное сравнение графиков на рис. 11 и 12, можно сделать вывод о том, что данное условие частично выполняется только для рис. 12. На рис. 11 неравномерность минимальна лишь в промежутках - 0,3...- 0,1 и 0,3. 0,4 по горизонтальной оси.

Для более подробного изучения влияния различной конструкции пазов распылителя форсуночных устройств были рассмотрены результаты эксперимента, проведенного на режиме № 2 (см. табл. 1). Данные режимы характеризовались увеличенным перепадом давления воздуа, подаваемого на внешний завихритель фронтового устройства, при пониженном перепаде давления рабочей жидкости по сравнению с режимом № 1 (см. табл. 1). Графики окружной неравномерности распыла для различных фронтовых устройств представлены на рис. 13 и 14.

Щ и Ух, режим № 2

мО

ь о б о. о Е

и

-— 1 0.8 0.6 / 0,4 ос

/у •2 уЬ,2 А0.4 У 0,6 —^ -0,8 -ь-

.6 -0 ,4 -0 Э 0 2 0 4 0 6

Относительная координата

Двухпазовый тангенциальный распылитель У Двухпазовый тангенциальный распылитель IV,

Рис. 13. Окружная неравномерность скорости факела распыла форсунки с двухпазовым тангенциальным распылителем исследования скорости в плоскости на удалении 30 мм от сопла на режиме № 2

IV,- и Ух, режим № 2

иО

н -41

о

о.

§

и

-1- 0,8 0,6 Л 1

и.4 1 0,2 / о/ 40.У -о/ -/.6 -0,8 -1 -4-2—

-------

,6 0.5 -0 .4 -0 ,3 -0 ,2 -0 ) 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6

Относительная координата

Трехпазовый шнековый распылитель К -Трехпазовый шнековый распылитель IV,

Рис. 14. Окружная неравномерность скорости факела распыла форсунки с шнековым трёхпазовым распылителем в плоскости исследования скорости на удалении 30 мм от сопла на режиме № 2

Исходя из полученных экспериментальных данных, можно отметить, что определяющим фактором для качества распыла является значение перепада преимущественно давления воздуха. Согласно полученным картинам распыла форсунки с двухпазовым тангенциальным распылителем (см. рис. 13) при увеличении перепада давления воздуха неравномерность выросла вдвое.

Для форсунки с трехпазовым шнековым распылителем неравномерность по перпендикулярным осям измерения близка к нулевым значениям (см. рис. 14).

Выводы

1. Метод измерения неравномерности распыла топлива с использованием гидравлического стенда АО «ОДК-Авиадвигатель», имеющего 12 секторный барабан, позволяет определить окружную неравномерность распыла форсунки, не прибегая к более сложным методам измерения. Подходит для контроля форсунок на этапе серийного производства, позволяя быстро оценить качество распыла нескольких форсунок, не требуя существенных финансовых затрат.

2. Метод ЛФДА подходит для подробного исследования характеристик распыла топлива. Благодаря данному методу были определены окружные составляющие скоростей потока. В рам-

ках экспериментального исследования были проведены измерения по перпендикулярным осям. По результатам эксперимента можно судить о качестве факела распыла в локальных координатах. Для получения полной картины данных о качестве распыливания планируется проводить испытания по всей плоскости измерения.

3. По результатам работы на ЛФДА можно сказать, что форсунки с большим количеством пазов на распылителях демонстрируют меньшую окружную неравномерность скоростей капель по перпендикулярным осям, что положительно сказывается на качестве распыла топливного факела. Стоит заметить, что с практической точки зрения бесконечное увеличение количества пазов не представляется возможным. При росте количества пазов падает их площадь и, следовательно, возрастает сложность конструкционного исполнения пазов на распылителе. Выполнение пазов малого размера сопряжено с трудностями при механической обработке, ростом трудоёмкости процесса и стоимости конечного изделия. Необходимо поддерживать баланс между количеством пазов, оптимальным для характеристик распыла, и возможностями производства.

Библиографический список

1. Авиационные правила. Часть 34. Охрана окружающей среды. Эмиссия загрязняющих веществ авиационными двигателями. Нормы и испытания [Электронный ресурс]. - М.: ОАО «Авиаиздат», 2003. -84 с. - URL: http:/www.aviadocs.net/docs/2003_AP_ch34.pdf (дата обращения: 15.07.2022).

2. Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД: пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 566 с.

3. Launder B.E., Spalding D.B. The numerical computation of turbulent flows // Comput. Method. Appl. M. -1974. - Vol. 4, № 2. - P. 269-289.

4. Иноземцев А.А., Нихамкин М.А., Сандрацкий В.Л. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. - М.: Машиностроение, 2008. - Т. 2. - 365 с.

5. Распыливание жидкостей / Ю.Ф. Дитякин, Л.А. Клячко, Б.В. Новиков, В.И. Ягодкин. - М.: Машиностроение, 1977. - 208 с.

6. ГОСТ 10227-86. Топлива для реактивных двигателей. Технические условия. - М., 2008. - 14 с.

7. ОСТ 1.76118-71. Стенды проливочные для контроля гидравлического сопротивления и пропускной способности. Расчет на точность. - Уфа: Изд-во НИАТ, 1971. - 137 с.

8. Researches of two-phase stream by methods of registration of fluorescence of drops of liquid and Shadowgraph / O.G. Chelebyan, A.Y. Vasilyev, A.A. Sviridenkov, A.A. Loginova // Journal of Physics: Conference Series. -№ 1421(1). - Art. 012009.

9. Границы применения метода теневой анемометрии частиц для исследования двухфазных потоков / О.Г. Челебян, М.В. Силуянова, А.Ю. Васильев, А.А. Логинова, В.П. Маслов, Д.Л. Захаров // Вестник МАИ. -2017. - Т. 24, № 3. - С. 14-18.

10. Применение методов трехмерного моделирования при конструировании пневматических форсунок / А.М. Сипатов, С.А. Карабасов, Л.Ю. Гомзиков, Т.В. Абрамчук, Г.Н. Семаков // Вычислительная механика сплошных сред. - 2013. - Т. 6, № 3. - С. 346-353.

11. Применение полевых методов измерений для исследования двухфазных потоков / В.Г. Баталов, И.В. Колесниченко, Р.А. Степанов, А.Н. Сухановский // Вестник пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика. - 2011. - № 5 (9). - С. 21-25.

12. Баталов В.Г., Колесниченко И.В., Сухановский А.Н. Измерение размеров частиц в факеле форсунки методом IPI // Неравновесные процессы в сплошных средах: материалы всерос. конф. молодых ученых (с междунар. участием). - Пермь, 26-27 ноября 2010 г. - С. 27-30.

13. Баталов В.Г., Сухановский А.Н. Измерение характеристик двухфазного потока в факеле форсунки методами PIV и IPI // Оптические методы исследования потоков: XI Междунар. науч.-техн. конф. Доклад № 61. - М.: МЭИ (ТУ), 2011. - 6 с.

14. Токарев М.П., Макарович Д.М., Бильский А.В. Адаптивные алгоритмы обработки изображений частиц для расчета мгновенных полей скоростей // Вычислительные технологии. - 2007. - Т. 12. - С. 109-131.

References

1. Aviatsionniye pravila. Chast 34. Okhrana okruzhaushcey sredy. Emissiya zagryaznzyzushih veshestv avi-atsionnimy dvigatelyami. Normy I ispitanya [Aviation rules. Part 34. Environmental protection. Emissions of pollutants from aircraft engines. Norms and tests]. Moscow: Aviaizdat, 2003, 84 p. URL: http:/-www.aviadocs.net/docs/2003_AP_ch34.pdf (Date of access: 07/15/2022).

2. Lefebvre A. Processes in the combustion chambers of gas turbine engines. McGraw-Hill Book Company, 1986, 566.

3. Launder B.E., Spalding D.B. The numerical computation of turbulent flows // Comput. Method. Appl. M, 1974, Vol. 4, No. 2, pp. 269-289.

4. Inozemtsev A.A., Nikhamkin M.A., Sandratskiy M.L. Osnovy construirovaniya aviatsionnyh dvigateley I energeticheskih ustanovok [Fundamentals of designing aircraft engines and power plants]. Moscow: Mashinostroy-eniye, 2008, vol. 2, 365 p.

5. Dityakin Yu.F., Klyachko L.A., Novikov B.V., Yagodkin V.I. Raspylivanie zhidkostey [Spraying liquids]. Moscow: Mashinostroyeniye, 1977, 208 p.

6. GOST 10227-86. Topliva dlya raketnyh dvigateley. Tecknicheskiye uslovia [Fuel for jet engines. Specifications.]. Moscow, 2008, 14 p.

7. OST 1.76118-71. Stendy prolivochnye dlya contrlya gidravlicheskogo soprotivlenya I propusknoy sposobnosty. Raschet na tochnost [Stands pouring for control of hydraulic resistance and throughput. Calculation for accuracy]. Ufa: National Institute of Aviation Technology, 1971, 137 p.

8. Chelebyan O.G., Vasilyev A.Y., Sviridenkov A.A., Loginova A.A. «Researches of two-phase stream by methods of registration of fluorescence of drops of liquid and Shadowgraph» // Journal of Physics: Conference Series, no. 1421(1), art. 012009.

9. Chelebyan O.G., Siluyanova M.V., Vasilyev A.Yu., Loginova A.A., Maslov V.P., Zakharov D.L. Graniysy primeneniya metoda tenevoy anemometrii tchastits dlya issledovania dvuhfaznyh potokov [Limits of application of the method of shadow anemometry of particles for the study of two-phase flows]. Aerospace MAI Journal, 2017, vol. 24, no.1, p 14-18.

10. A.M. Sipatov, S.A. Karabasov, L.Yu. Gomzikov, T.V. Abramchuk and G.N. Semakov. Primeneniye metodov trehmernogo modelirovanya pri konstruirovanii pnevmaticheskih forsunok [Application of 3D modeling methods in the design of pneumatic nozzles]. Computational continuum mechanics, 2013, vol. 6, no. 3, pp. 346-353.

11. Batalov V.G., Kolesnichenko I.V., Stepanov R.A., Sukhanovskii A.N. Primenenie polevykh metodov izmerenii dlya issledovaniya dvukhfaznykh potokov [Application of field measurement methods for the study of two-phase flows]. Vestnikpermskogo universiteta. Seriya: Matematika. Mekhanika. Informatika, 2011, no. 5 (9), pp. 21-25.

12. Batalov V.G., Kolesnichenko I.V., Sukhanovskii A.N. Izmerenie razmerov chastits v fakele forsunki metodom IPI [Particle size measurement in the nozzle jet by the IPI method]. Proceedings of the All-Russian Conference of Young Scientists (with international participation) «Neravnovesnye protsessy v sploshnykh sredakh», Perm, 26-27 noyember 2010, pp. 27-30.

13. Batalov V.G., Sukhanovskii A.N. Izmerenie kharakteristik dvukhfaznogo potoka v fakele forsunki meto-dami PIV i IPI [Measurement of characteristics of two-phase flow in the nozzle jet using PIV and IPI methods]. XI International Scientific and Technical Conference "Optical Methods for Investigating Flows". Moscow: National Research University "Moscow Power Engineering Institute", 2011, no. 61. 6 p.

14. Tokarev M.P., Makarovich D.M., Bilskiy A.V. Adaptivnye algoritmy obrabotki izobrazheniy chastits dlya rascheta mgnovennyh polei skorostey [Adaptive Particle Image Processing Algorithms for Calculating Instantaneous Velocity Fields]. Computational Technologies, Vol.12, no.3, 2007, pp. 109-131.

Об авторах

Александров Илья Максимович (Пермь, Россия) - инженер-конструктор, отдел проектирования камер сгорания, ОДК-Авиадвигатель (Пермь, 614990, Комсомольский пр., 93, e-mail: aleksandrov-im@avid.ru).

Криницын Данил Алексеевич (Пермь, Россия) - инженер-конструктор, отдел проектирования камер сгорания, ОДК-Авиадвигатель (Пермь, 614990, Комсомольский пр., 93, e-mail: krinitsyn-da@avid.ru).

Сипатов Алексей Матвеевич (Пермь, Россия) - доктор технических наук, начальник отдела камер сгорания, ОДК-Авиадвигатель (Пермь, 614990, Комсомольский пр., 93, e-mail: sipatov@avid.ru).

About the authors

Ilya M. Aleksandrov (Perm, Russian Federation) - Mechanical engineer, Department of Combustion Chambers, UEC-Aviadvigatel (93, Komsomolsky av., 614990, Perm, e-mail: aleksandrov-im@avid.ru).

Danil A. Krinitsyn (Perm, Russian Federation) - Mechanical engineer, Department of Combustion Chambers, UEC-Aviadvigatel (93, Komsomolsky av., 614990, Perm, e-mail: krinitsyn-da@avid.ru).

Aleksey M. Sipatov (Perm, Russian Federation) - Doctor in Technical Sciences, Head of Department, Department of Combustion Chambers, UEC-Aviadvigatel (93, Komsomolsky av., 614990, Perm, e-mail: sipa-tov@avid.ru).

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов. Все авторы сделали равный вклад в подготовку публикации.

Поступила: 22.07.2022

Одобрена: 29.08.2022

Принята к публикации: 10.11.2022

Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом: Александров, И.М. Исследование влияния геометрических особенностей топливных форсунок газотурбинного авиационного двигателя на характеристики распыла с помощью бесконтактных методов / И.М. Александров, Д.А. Криницын, А.М. Сипатов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. - 2022. - № 70. -С. 62-73. DOI: 10.15593/2224-9982/2022.70.06

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Please cite this article in English as: Aleksandrov I.M., Krinitsyn D.A., Sipatov A.M. Investigation of the influence of geometric features of the fuel injectors of a gas turbine aircraft engine on the characteristics of the spray using contactless methods. PNRPU Aerospace Engineering Bulletin, 2022, no. 70, pp. 62-73. DOI: 10.15593/2224-9982/2022.70.06

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.