Исследование влияния геометрических параметров газового смесителя на смешение компонентов горения кислородно-топливной камеры сгорания

Для организации кислородно-топливного горения в камере сгорания энергетической установки на базе цикла Аллама подается природный газ, кислород и углекислый газ. Для обеспечения равномерного смешения кислорода с углекислым газом целесообразно организовать их предварительное смешение перед их подачей в горелочное устройство. Организовать смешение двух газов возможно в газовом смесителе. В одной из известных конструкций смесителей смешение организуются за счет подачи подмешиваемого газа через цилиндрические отверстия в камеру смешения, на выходе из которой установлена перфорированная решетка, являющаяся источником дополнительных потерь энергии потока. В работе предложена конструкция смесителя, в которой на входе в камеру смешения установлена система дефлекторов, направляющая основной поток к подмешиваемому газу, при этом на выходе из камеры смешения отсутствует перфорированная решетка. В работе представлены результаты исследования влияния геометрических параметров дефлекторов на смешение углекислого газа и кислорода. Методом исследования является математическое моделирование. Получено распределение коэффициента неравномерности концентрации углекислого газа по длине трубопровода, установленного за газовым смесителем различной конструкции. Установлено, что применение системы дефлекторов перед камерой смешения позволяет сократить путь смешения газов при минимальном гидравлическом сопротивлении.