Труды 4-й РНКТ (2006). Том 3. Свободная конвекция. Тепломассообмен при химических превращениях

Беднов С.М., Быков В.И., Диев М.Д.
Математическое моделирование процессов закоксовывания проточных каналов систем охлаждения двигателей в результате термического разложения углеводородного топлива

Исследовательский центр им. М.В.Келдыша, Москва, Россия
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Аннотация

Приведена достаточно простая математическая модель процесса осаждения твердой фазы на стенках каналов системы охлаждения двигателей. Для углеводородных топлив в условиях, приближенных к условиям в охлаждающих системах высокого давления построена модель тепломассопереноса с фазовыми превращениями, химической деструкцией и закоксовыванием стенок каналов течения. Проведены расчеты для процесса разложения углеводородных топлив в медных трубках с конкретной кинетикой и феноменологической кинетикой отложения твердой фазы на стенках канала. Результаты расчетов качественно согласуются с экспериментальными данными.

Заключение

Процесс потери термической устойчивости углеводородных топлив в системе охлаждения двигателей является достаточно сложным и в деталях неизученным. Он включает фазовые переходы, химическую деструкцию топлива, адсорбцию свободных радикалов на металлической поверхности, которая зачастую обладает катализирующими свойствами, осаждение твердой фазы на поверхности канала, в конечном счете и приводящее к потере устойчивости. В данной работе предложена достаточно простая математическая модель, которая учитывает перечисленные составляющие процесса. На данном этапе исследования анализ был ограничен применением феноменологических зависимостей без рассмотрения детальных механизмов разложения топлива и осаждения на стенках канала твердой фазы. Для углеводородных топлив в условиях, приближенных к условиям стандартной методики, построена модель тепломассопереноса с фазовыми превращениями, химической деструкцией и закоксовыванием стенок каналов течения. Проведены расчеты для процесса разложения углеводородного топлива в медной трубке с конкретной кинетикой и феноменологической кинетикой отложения твердой фазы на стенках канала. Результаты расчетов качественно согласуются с экспериментальными данными.

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Бояршинов Б.Ф., Волчков Э.П., Титков В.И., Федоров С.Ю. Пограничный слой с горением в сложных условиях