Перспективні способи зниження емісії авіаційних двигунів
Подальше вдосконалення двигунів магістральних літаків буде сприяти зниженню викидів СО та С х Н у на одиницю тяги завдяки зниженню питомих витрат палива на режимах малого газу. Висока повнота згоряння палива характерна для режимів з максимальною чи близькою до неї тягою. Емісія СО та С х Н у є результатом неповного згоряння палива. В міру зниження R температура і тиск повітря в камері згоряння ГТД понижуються, що не сприяє ефективному процесу згоряння палива. Крім того, на таких режимах погіршується і розпилювання палива, що також призводить до зниження повноти згоряння палива і збільшення викидів СО та С х Н у . Окисли азоту утворюються в камері згоряння в зонах з високою температурою внаслідок окислення азоту, що міститься в повітрі, киснем, причому швидкість реакції окислення підвищується з ростом температури за експоненціальним законом. Таким чином, заходи, спрямовані на підвищення економічності двигуна, автоматично призводять до зменшення викидів СО та С х Н у , однак ніяк не сприяють зниженню викидів NО x без впровадження спеціальних заходів, які в той же час не повинні погіршувати експлуатаційні характеристики повітряного корабля. Одним з ефективних способів регулювання маси викидів є оптимальний вибір часу перебування палива у зоні горіння, який дозволяє раціонально збалансувати викиди СО, С х Н у та NО x . При попаданні в камеру згоряння порції дуже багатої суміші значно затягується процес вигоряння палива, сприяючи росту емісії СО, С х Н у та сажі. Присутність в камері згоряння багатої суміші може призвести до появи вкінці зони горіння області з максимальною температурою газу і, отже, з максимальними викидами оксиду азоту NO x . Для уникнення попадання багатої суміші в зону горіння використовують змішування палива з повітрям за допомогою пневмофорсунок, форсунок з аерацією паливного факела, пристроїв з попереднім випаровуванням палива (в кілька разів зменшуються викиди СО, С х Н у , практично відсутня сажа, суттєво зменшуються викиди NO x ); застосовують двохзонні камери згоряння; спалювання гомогенних (тобто однорідних за фазою та складом) збіднених сумішей (зменшуються викиди NO х без збільшення викидів СО та С х Н у ); застосування каталітичних пристроїв (викиди NО х зменшуються приблизно на два порядки). Також існують і експлуатаційні способи зниження емісії шкідливих речовин. При рулінні після посадки повітряного корабля можна, наприклад, вимкнути частину двигунів, а працюючі двигуни будуть розвивати підвищену тягу, при цьому зменшаться сумарні витрати палива і знизяться викиди СО та С х Н у . При рулінні перед зльотом застосування цього способу пов’язане з додатковими витратами на облаштування місць попереднього старту та іншими проблемами. Пропонується також буксирування повітряного корабля до злітно- посадочної смуги за допомогою засобів на електричній тязі тощо. Відповідність викидів з авіадвигунів нормам встановлюється вимірюванням концентрації шкідливих речовин в вихлопних газах двигуна в ході сертифікаційних випробувань.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Перспективні способи зниження емісії авіаційних двигунів» з дисципліни «Екологія, авіація і космос»
