Аминов Рашид Зарифович – доктор технических наук, профессор, руководитель Отдела энергетических проблем
SPIN-код 6074-0035;Scopus Author ID: 7006689108Research ID: O-3305-2014
410054, Саратов, ул. Политехническая, д. 77 офис № 13
Aminov Rashid Zarifovich – doctor of technical science, professor. Head of department of energy problems
410054, Saratov, st. Polytechnic, 77 offices 13
Счастливцев Алексей Иванович – кандидат технических наук, старший научный сотрудник
SPIN-код: 1260-3444;Scopus Author ID: 36773660300Research ID: D-7385-2014
стр. 2, д. 13, ул. Ижорская, Москва, 125412
Schastlivtcev Aleksey Ivanovich – candidate of technical science, Senior Researcher
bldg. 2, bld. 13, st. Izhora, Moscow, 125412
Байрамов Артем Николаевич – кандидат технических наук, старший научный сотрудник Отдела энергетических проблем
SPIN-код: 1620-2441Scopus Author ID: 35224451800Research ID: P-6565-2017
410054, Саратов, ул. Политехническая, д. 77 офис № 13
Bairamov Artem Nicolaevich – candidate of technical science, Senior Researcher, Department of Energy Problems
410054, Saratov, st. Polytechnic, 77 offices 13
Областью исследования является экспериментальное изучение состава пара в результате сжигания водорода в среде кислорода с целью оценки недожога водорода. Анализируется имеющийся опыт экспериментальных исследований по сжиганию водорода в среде кислорода. Среди известных работ недожог водорода определялся после смешения диссоциированного пара с охлаждающим компонентом, что способствует его резкому снижению температуры. В результате это приводит к снижению числа рекомбинаций непрореагировавшего водорода в сторону образования пара, что приводит к повышенному содержанию водорода в паре. В ряде стран Европы и Азии большое число работ посвящено сжиганию различных видов топлива с добавками водорода в двигателях внутреннего сгорания. Целью статьи является дополнение и обобщение серии экспериментов, выполненных авторами статьи, по исследованию недожога водорода при сжигании в среде кислорода без использования охлаждающего компонента для смешения с диссоциированным паром. Применялось только внешнее охлаждение жаровой трубы экспериментальной установки. Данная постановка экспериментов выполнена впервые. Для условий экспериментов, проведенных авторами статьи приведена схема, составные части и измерительные средства экспериментальной установки. Приведены исходные данные по давлению и температуре водорода, кислорода, охлаждающей воды. Приведены основные выражения методики определения недожога водорода. Приведены основные результаты экспериментальных измерений. Показаны графические результаты измерения температуры пара по длине жаровой трубы экспериментальной установки, расходов водорода и кислорода, температуры и расхода охлаждающей воды, давления внутри жаровой трубы и в трубопроводе отбора пара на химический анализ. На основе обобщения серии экспериментов получен экспоненциальный характер снижения недожога водорода по длине жаровой трубы экспериментальной установки, что свидетельствует об интенсивных процессах рекомбинации водорода в сторону образования пара. Установлено, что за время 0,069с при движении диссоциированного пара внутри жаровой трубы длинной 980 мм недожог водорода уменьшается с 5,85 до 0,016 % масс при стехиометрическом сжигании и до 0,0138 % масс при избытке окислителя, равном 1,4.
The area of research is the experimental study of the composition of steam as a result of the combustion of hydrogen in an oxygen atmosphere in order to assess the underburning of hydrogen. The existing experience of experimental research on the combustion of hydrogen in an oxygen atmosphere is analyzed. Among the known works, the underburning of hydrogen was determined after mixing the dissociated vapor with a cooling component, which contributes to its sharp decrease in temperature. As a result, this leads to a decrease in the number of recombinations of unreacted hydrogen towards the formation of steam, which leads to an increased content of hydrogen in the steam. A large number of works are devoted to the combustion of various types of fuel with hydrogen additives in internal combustion engines in a number of European and Asian countries. The purpose of the article is to supplement and summarize a series of experiments on the study of hydrogen underburning when burning in an oxygen atmosphere without using a cooling component for mixing with combustion products (water vapor). Only external cooling of the flame tube of the experimental setup was used. This experiment was performed for the first time. For the conditions of experiments carried out by the authors of the article, a diagram, components and measuring instruments of the experimental setup are presented. The initial data on the pressure and temperature of hydrogen, oxygen, cooling water are given. The main expressions of the procedure for determining the underburning of hydrogen are given. The main results of experimental measurements are presented. The graphical results of measuring the steam temperature along the length of the flame tube of the experimental setup, the flow rates of hydrogen and oxygen, the temperature and flow rate of cooling water, the pressure inside the flame tube and in the steam extraction pipeline for chemical analysis are shown. On the basis of generalization of a series of experiments, an exponential character of the decrease in the underburning of hydrogen along the length of the flame tube of the experimental setup was obtained, which indicates the intense processes of hydrogen recombination towards the formation of steam. It was found that during the time of 0.069 s with the movement of dissociated steam inside a flame tube 980 mm long, the underburning of hydrogen decreases from 5.85 to 0.016% of the mass during stoichiometric combustion and to 0.0138% of the mass with an excess of the oxidant equal to 1.4.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.