РФФИ — НИИ экономики

Специалисты ЦИАМ изучат особенности нового вида топлива в рамках гранта РФФИ

Юлия Рудицкая — Mon, 25 May 2020 08:31:30 +0000

Эффективность использования нового вида топлива для высокоскоростных воздушно-реактивных двигателей (ВРД) предстоит оценить специалистам Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Исследование проводится в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и рассчитано на три года.

Работа ЦИАМ посвящена борсодержащим топливам — бороводородам (химическим соединениям бора и водорода и их органическим производным). Особенность таких топлив — в их высокой калорийности. По словам разработчиков, при сжигании такого топлива выделяется значительно больше тепла, чем при сжигании углеводородов. При этом полезная работа тепловой машины при использовании бороводородного топлива может вырасти более чем в полтора раза.

Специалисты утверждают, что бороводороды также обладают высокой химической активностью: они легко вступают в реакцию со многими соединениями.

На воздухе они воспламеняются существенно быстрее углеводородов, что делает особо актуальным их использование при организации горения в сверхзвуковом воздушном потоке.

В рамках работы специалистам ЦИАМ предстоит разработать подробные реакционные механизмы, описывающие процессы воспламенения и горения бороводородов в смесях с воздухом. Пока хорошо изучены только механизмы горения углеводородов, которые существенно отличаются от механизмов горения бороводородов. Тем не менее, первые шаги к «взаимопониманию» с бороводородами уже сделаны.

Часть исследовательского проекта будет посвящена имитационному моделированию горения бороводородов в дозвуковых и сверхзвуковых воздушных потоках. Решение этой задачи позволит специалистам ЦИАМ ответить на вопрос, насколько эффективен такой вид топлива, а также как сделать его менее токсичным.

— Если мы докажем перспективность этого направления, то полученные в нашей работе результаты послужат заделом для будущих исследований, — резюмировали разработчики.

Источник: ЦИАМ

ЦИАМ получил грант РФФИ на проведение исследований по моделированию газодинамических процессов в авиадвигателях

Юлия Рудицкая — Wed, 01 Apr 2020 08:06:05 +0000

Исследовательская работа Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») получила поддержку Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) по научному направлению «Математика, механика».

В 2020 — 2021 годах группа специалистов Института под руководством начальника отдела ЦИАМ, д. ф.-м. н. Александра Крайко будет заниматься развитием математических моделей, аналитических и численных методов, алгоритмов, а также созданием программ для определения, изучения, оптимизации характеристик, газодинамических течений в воздушно-реактивных двигателях.

Эти исследования станут продолжением финансируемой РФФИ в 2017 — 2019 годах работы по созданию ЦИАМ эффективной методологии расчета и математических моделей, численных методов и программных кодов расчета неравновесных и нестационарных течений в перспективных авиадвигателях.

— В прошлом году нашему коллективу удалось получить важные результаты, — поясняет Александр Крайко. — Они связаны с изучением устойчивости стационарных течений процессов горения в перспективных двигателях высокоскоростных летательных аппаратов.

Исследование поможет ближе подойти к ответу на вопрос о том, как организовать эффективный, устойчивый к возмущениям процесс горения в двигателях будущего, какой должна быть их конструкция и облик для того, чтобы выдерживать высокие температуры и нагрузки.

Результаты работы будут опубликованы в научных изданиях и представлены на различных конференциях.

Источник: ЦИАМ

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

Юлия Рудицкая — Thu, 11 Apr 2019 09:43:52 +0000

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».

Источник: ЦИАМ