Температурні режими зони активного горіння мікрофакельних пальників з багаторядною паливоподачею
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2(84).2026.004Ключові слова:
мікрофакельні пальники, температурні режими, коефіцієнт надлишку повітря, струменева паливоподачаАнотація
Об’єктом досліджень є температурні режими у пальниках стабілізаторного типу з трирядною системою паливоподачі, орієнтованих на експлуатацію при коефіцієнтах надлишку повітря 1,1…1,5. Дослідження проведено на основі CFD моделювання з використанням RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) підходу. Виконано аналіз основних закономірностей протікання процесів теплопереносу в мікрофакельних пальниках, що розглядаються. При цьому велика увага приділяється дослідженню впливу на різні теплові характеристики конструктивних і режимних параметрів пальникового пристрою. Отримано результати CFD моделювання полів температур у зонах активного горіння при подачі паливного газу в різні ряди газоподавальних отворів. Представлені дані розрахункових досліджень свідчать, що температурні поля суттєво відрізняються в кількісному відношенні в залежності від номера ряду подачі паливного газу. Наведено результати обчислювальних експериментів щодо полів середньоквадратичних пульсацій температури при подачі палива у різні ряди газоподавальних отворів. Виконано Особливу увагу приділено аналізу теплового стану зони рециркуляції за стабілізатором полум’я. Згідно з отриманими даними, для трьох аналізованих ситуацій паливоподачі мають місце екстремальні значення температур в зоні рециркуляції. Розглянуто закономірності зміни по довжині каналу коефіцієнта нерівномірності температури. Показано, що найбільші значення цього коефіцієнта спостерігаються при паливоподачі в третю секцію, найменші – в першу. При цьому відносно різке зменшення величини коефіцієнта нерівномірності температури має місце в зоні, що розташована поблизу торця стабілізатора.
Дані виконаних досліджень можуть бути використані в енергетичній практиці при проектуванні і модернізації пальникових пристроїв, що експлуатуються за умов змінних значень коефіцієнта надлишку повітря і змінної теплопродуктивності теплоенергетичного устаткування.
Отримано: 17.01.2026.
Доопрацьовано: 05.03.2026.
Прийнято: 17.04.2026.
Посилання
1.Askarova, A. S., Messerle, V. E., Bolegenova, S. A., Maksimov, V. Yu., Bolegenova S. A. & Nugymanova, A. O. (2022) Influence of the method of air-fuel mixture supply on the main characteristics of heat and mass transfer processes. Thermophysics and Aeromechanics. Volume 29. Pages 107–124 https://doi.org/10.1134/S0869864322010097
2.Seyed Ehsan, Hosseini Mazlan, Abdul Wahid. (2014) Investigation of bluff-body micro-flameless combustion. Energy Conversion and Management. Volume 88. Pages 120-128. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.08.023
3.Perpignan, A.A.V., Talboom, M. G., Levy Y., and Gangoli Rao, A. (2018) Emission Modeling of an Interturbine Burner Based on Flameless Combustion. Energy Fuels, 32, 822–838. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.7b02473
4.Van Oijen, J.A., Donini, A., Bastiaans, R.J.M., Ten Thije Boonkkamp, J.H.M., de Goey, L.P.H. (2016) State-of-the-art in premixed combustion modeling using flamelet generated manifolds. Progress in Energy and Combustion Science, 57, 30-74. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2016.07.001
5.Fialko, N., Prokopov, V., Sherenkovskii, Ju., Aleshko, S., Meranova, N. (2021) Influence of the primary and secondary air consumption ratio on the microjet burner devices efficiency. Collective monograph “Technical research and development”. Chapter 10.2. Рages 430-434. https://doi.org/-10.46299/ISG.2021.MONO.TECH.I
6.Fialko, N., Prokopov, V., Sherenkovskii, Ju., Tymoshchenko, O., Polozenko, N., Kytnak, O., Hanzha, M., Regragui, A. (2020). Analysis of the Possibilities of Regulating the Process of Mixture Formation in Microjet Burners with Cylindrical Flame Stabilizers. International Scientifics Journal “Internauka”. № 12 (92). P.49-53. https://doi.org/10.25313/2520-2057-2020-12-6215
7. Fialko N.M., Prokopov V.G., Aleshko S.A., Polozenko N.P., Timoshchenko A.B., Abdulin M.Z., Maletskaya O.E., Nochovny A.V. (2012) Analysis of the influence of the geometric shape of the niche cavity on the aerodynamic resistance of the channel. Industrial Heat Engineering. No. 1. P. 72-76.
8. Fialko N.M., Prokopov V.G., Sherenkovskii Ju.V., Meranova N.A., Aleshko S.A., Kutnyak O.M., Rokitko K.V., Maletskaya O.E., Khmil D.P., Sorokovoy R.Ya. (2023) Features of aerodynamics and mixing of fuel and oxidizer in burners with three-row fuel supply. International scientific journal "Internauka". No. 10 (144). P. 63-67. https://doi.org/10.25313/2520-2057-2023-10-8968
9. Fialko N.M., Sherenkovskii Ju.V., Klishch A.V., Meranova N.A., Aleshko S.A., Polozenko N.P., Kutnyak O.M., Khmil D.P., Misyura T.A. (2025). Regularities of isothermal flow in microjet burners for special purposes. International scientific journal "Internauka". No. 10. https://doi.org/10.25313/2520-2057-2025-10-11426
10. Fialko N.M., Prokopov V.G., Butovsky L.S., Sherenkovskyii Ju.V., Meranova N.O., Aleshko S.A., Kokhanenko P.S., Polozenko N.P. (2010) Modeling of the flow structure of an isothermal flow in an echeloned grid of flat flame stabilizers. Industrial heat engineering. No. 6. P. 28-36.
11. Fialko N.M., Prokopov V.G., Sherenkovskii Ju.V., Aleshko S.A., Polozenko N.P., Butovsky L.S., Abdulyn M.Z., Klysh A.V. Novitsky V.S., Yevtushenko A.A. (2014). Regularities of mixture formation in echeloned grids of flat flame stabilizers. Scientific Bulletin of the National Technical University of Ukraine. Issue 24.7. P. 187-191.
12. Fialko N.M., Sherenkovskii Ju.V., Prokopov V.G., Aleshko S.A., Meranova N.A., Rokitko K.V. (2019). CFD modeling of temperature regimes of the combustion zone of stabilizer-type burners with asymmetric fuel supply. Thermophysics and Heat Engineering. 41. No. 4. P. 13-18. https://doi.org/10.31472/ttpe.4.2019.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Енергетика і автоматика
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Усі матеріали поширюються на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим розповсюджувати рукопис із визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
