Научный коллектив ЦИАМ получил грант РФФИ на исследование камер сгорания с ультранизким уровнем выбросов загрязняющих веществ

Научный коллектив Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») получил поддержку Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) на проведение научного исследования на тему: «Анализ связей и закономерностей процессов турбулентного горения ультрабедных газовых смесей и гидродинамики течения для формирования облика перспективных полноразмерных малоэмиссионных камер сгорания с ультранизким уровнем выбросов вредных веществ и устойчивым процессом горения». 

По итогам конкурса на лучшие проекты фундаментальных научных исследований 2019 года грант РФФИ присужден коллективу ЦИАМ под руководством ведущего научного сотрудника, к.ф.-м.н. Александра Лебедева.

Актуальность исследования обусловлена нарастающей необходимостью снижения уровня эмиссии NOx и CO в газотурбинных установках (ГТУ) относительно существующего уровня ограничений международных норм. Для этого необходимо не только усовершенствование имеющихся камер сгорания, но и создание новых конструкций малоэмиссионных камер сгорания (МЭКС) с ультранизким уровнем выбросов вредных веществ и устойчивым процессом горения. 

Исследования по снижению вредных выбросов газовых турбин проводят все ведущие мировые концерны. В настоящее время наиболее перспективной для стационарных ГТУ считается технология сжигания «бедных» заранее перемешанных топливовоздушных смесей. Для реализации технологии малоэмиссионного сжигания таких смесей General Electric, Siemens, Mitsubishi и другие ведущие производители ГТУ сформировали общие черты перспективных камер сгорания с уровнем эмиссии менее 25 ppm. При этом в ряде регионов мира (Израиль, США (Калифорния)) уже сейчас вводятся дополнительные ограничения по уровню выбросов вредных примесей, который не должен превышать 5 ppm.  

Представленным проектом предусмотрены обширные комплексные расчетно-теоретические и экспериментальные исследования проблем устойчивого турбулентного горения и образования загрязняющих веществ в перспективных полноразмерных МЭКС. Результаты исследования будут применимы не только в энергетике, но и в других отраслях промышленности: авиационной, аэрокосмической и др. Заметную роль они могут сыграть и при решении вопроса импортозамещения ГТУ.

Александр Лебедев отметил: «Конечная цель поддержанного грантом РФФИ исследования ЦИАМ – формирование облика перспективных малоэмиссионных камер сгорания газовых турбин с ультранизким уровнем эмиссии вредных веществ (не более 5 ppm). В случае положительного результата можно будет говорить о заметном шаге в решении этой научной и технической задачи.

Важнейшая роль в решении этой проблемы принадлежит выдающемуся ученому Александру Николаевичу Секундову, являвшемуся на протяжении многих лет научным руководителем нашего творческого коллектива и ушедшему из жизни в 2018 году. Эта потеря невосполнима, но мы надеемся, что использование созданных Александром Николаевичем методов и подходов позволит его ученикам и единомышленникам успешно решить поставленную задачу».