Розрахунок маси викидів і нормування емісії авіаційних двигунів
Норми на викиди шкідливих речовин з авіаційного двигуна визнач 51 емісії – відношення маси М викидів за цикл злітно-посадочних режимів до максимальної (злітної) тяги (М/R o ), кг/Н. Маса М газоподібних токсичних компонентів за цикл злітно- посадочних режимів може бути обчислена за допомогою виразу: . i o і пит і і t R R С ЕІ М ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ∑ (1.8) де t i – тривалість режиму і, годин; С пит – питомі витрати палива на режимі і, кг/(Н⋅год); i R – відносна тяга, що дорівнює відношенню тяги R і на режимі і до максимальної тяги R o ) / ( o i i R R R = . З врахуванням (1.8) можна записати: ∑ ⋅ ⋅ ⋅ = i i i пит i o t R C EI R M , / тобто контрольний параметр емісії залежить від індексу емісії та питомих витрат палива на одиницю тяги, що в свою чергу визначається параметрами термодинамічного циклу двигуна – тиском і температурою повітря в камері згоряння, які є відомою газодинамічною функцією ступеня підвищення тиску π к в компресорі двигуна. Враховуючи, що питомі витрати палива також можна подати у вигляді функції від π к, доцільно допустимі значення контрольного параметра емісії визначати в залежності від π к. Норми емісії встановлюються для великих магістральних літаків з ТРД та ТРДД, тяга яких перевищує 27 кН. Це пояснюється тим, що літаки з тягою до 27 кН використовують незначну кількість палива у порівнянні з магістральними літаками. Повітряний корабель – це нестаціонарне організоване джерело викидів шкідливих речовин в атмосферу. Визначення гранично допустимих викидів в районі аеропорту передбачає розрахунок маси викидів СО, С х Н у NО x та твердих часток для режимів злітно-посадочного циклу згідно з даними таблиці 1.4. Маса викиду М кожного компонента визначається сумою мас, що утворюються при наземних режимах М н (руління перед зльотом та після посадки), а також при злітно-посадочних операціях М n (зліт, набір висоти, посадка): 52 М = М н + М n Маса річних викидів М н шкідливої речовини при наземних операціях для всіх повітряних кораблів даного типу з урахуванням формули (1.8) визначається за допомогою виразу: ), ( 5 1 н н o н пит н н t t Nn R R С EI M + = де н R – відносна тяга на режимі малого газу (табл.1.4); n – кількість двигунів на повітряному кораблі даного типу; N – річна кількість зльотів- посадок для всіх повітряних кораблів даного типу; t н1 і t н5 – тривалості відповідно першого та п’ятого режимів згідно з даними табл.1.4 в годинах; значення індексів емісії ЕІ (кг шкідливої речовини/кг палива) для двигунів різних типів подані в таблиці 1.7. Таблиця 1.7 Індекси емісії шкідливих речовин авіадвигунів при наземних операціях повітряних кораблів Індекс емісії, ЕІ, кг шкідливих речовин/кг палива авіадвигуна СО С х Н у NO x C 0,0276 0,00475 0,00673 00096 0,0193 0,0034 0,0084 00096 У 0,0546 0,0094 0,0054 00096 П 0,0094 0,0054 0,0054 00096 У 0,0312 0,0302 0,0049 00096 0,0277 0,0267 0,0055 00096 0,0277 0,0286 0,0022 00096 0,035 0,015 0,005 00096 0,085 0,0068 0,0021 00096 0,7487 0,0234 0,0048 00096 Маса річних викидів М n при злітно-посадочних операціях всіх повітряних кораблів даного типу визначається за формулою:
∑ = = 3 1 , i i i n T W Nn М 53 де W i – масова швидкість емісії компонента, кг/год (табл.1.8) для і-го режиму – відповідно злітного ( 1 = R ), номінального при наборі висоти ( 85 ,0 = R ), зниження з висоти ( 3,0 = R ). На основі цих розрахунків встановлюються гранично допустимі викиди при умові, що викиди шкідливих речовин від сукупності всіх джерел в районі аеропорту не будуть створювати приземну концентрацію, що перевищує гранично допустиму концентрацію, небезпечну для населення, рослинності і тваринного світу. Таблиця 1.8 Масова швидкість емісії (кг/год) шкідливих речовин для різних режимів роботи авіадвигунів Масова швидкість W i шкідливих речовин, кг/год
Тип вигуна ідносна відповідного режиму СО С х Н у NO x C 1 0,85 0,3 0,2 0,2 1,5 0,5 0,4 0,07 98 59 10 ,189 ,661 0,7 1 0,85 0,3 5,5 5,5 6,0 1,8 1,4 1,4 80 50 10 ,032 ,803 1,4 КУ 1 0,85 0,3 6,0 7,5 18,0 2,5 2,3 3,0 89 61 11 ,261 ,483 1,4 КП 1 0,85 0,3 6,5 7,5 18,0 2,6 2,3 3,1 95 61 60 ,645 ,483 ,477 2У 1 0,85 0,3 12,2 10,2 19,1 3,7 4,1 7,0 104 76 12 ,885 ,915 1,7 4 1 0,85 0,3 12,5 11,0 20,5 4,0 4,5 7,0 110 85 10 ,942 ,342 ,636 1 0,85 7,9 10,4 0,2 0,2 9,2 4,5 0,84 ,624 Закічення табл. 1.8.Масова швидкість W i шкідливих речовин, кг/год
Тип вигуна ідносна відповідного режиму СО С х Н у NO x C 0,3 17,0 0,7 1,6 ,341 1 0,85 0,3 6,5 10,0 26,5 6,2 0,2 1,15 7,5 4,0 1,3 ,701 ,597 0,34 1 0,85 0,3 90 75 20 2,0 1,5 0,6 0,5 0,4 0,085 ,087 ,071 0,03 17 1 0,85 0,3 2,65 2,4 3,0 0,5 0,5 1,0 3,5 2,5 1,0 ,396 0,34 0,19
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Розрахунок маси викидів і нормування емісії авіаційних двигунів» з дисципліни «Екологія, авіація і космос»
