Перспективні способи зниження емісії авіаційних двигуні - Екологічний стан аеропортів та сучасні екологічні вимоги до літальних апаратів

Подальше вдосконалення двигунів магістральних літаків буде сприяти зниженню викидів СО та СхНу 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 СхНу 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 СхНу.

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 СхНу, однак ніяк не сприяють зниженню викидів NОx 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, СхНу та NОx. При попаданні в камеру згоряння порції дуже багатої суміші значно затягується процес вигоряння палива, сприяючи росту емісії СО, СхНу 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 NOx.

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, СхНу, практично відсутня сажа, суттєво зменшуються викиди NOx); застосовують двохзонні камери згоряння; спалювання гомогенних (тобто однорідних за фазою та складом) збіднених сумішей (зменшуються викиди NOх без збільшення викидів СО та СхНу); застосування каталітичних пристроїв (викиди NОх 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 СхНу. 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 злітнопосадочної 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.

Похожие статьи




Перспективні способи зниження емісії авіаційних двигуні - Екологічний стан аеропортів та сучасні екологічні вимоги до літальних апаратів

Предыдущая | Следующая