Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rozwój napędów detonacyjnych

Wolański Piotr

Przegląd Techniczny : Gazeta Inżynierska

|

2022

|

nr 6

30--35

PL

W pracy omówiono różnice między spalaniem deflagracyjnym i detonacyjnym. Przedstawiono sposoby wykorzystania spalania detonacyjnego w silnikach lotniczych oraz zjawisko wirującej detonacji. Opisano badania silników wykorzystujących proces wirującej detonacji przeprowadzone w Polsce.

EN

The paper discusses the differences between deflagration and detonation combustion. The ways of using the detonation combustion in aircraft engines and the phenomenon of spinning detonation were presented. The research of engines using the process of spinning detonation carried out in Poland has been described.

2

Możliwości rozwoju silników turbinowych z detonacyjną komorą spalania

Wolański P., Kalina P., Balicki W., Rowiński A., Perkowski W., Kawalec M., Łukasik B.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2016

|

Nr 3 (244)

202--214

PL

W artykule zaprezentowano obszerne badania zastosowania wirującej detonacji w silniku turbinowym. Stanowisko badawcze umożliwiało dostarczenie powietrza o wydatku 2,5 kg/s i ciśnieniu 2,5 bara z możliwością jego podgrzewania do ponad 100°C. Wykonano układ zasilania stanowiska paliwem podgrzewanym do 170°C oraz dodatkowo gazowym wodorem. Stanowisko badawcze wyposażone było w układy pomiarowe i sterowania: wydatkiem powietrza i paliwa oraz w system akwizycji danych w tym szybkozmiennych przebiegów cisnień w komorze spalania. Szeroko zakrojone badania wirującej detonacji realizowane były na otwartych i zdławionych komorach spalania oraz po dołączeniu ich do turbowałowego silnika GTD-350. Przedstawiono warunki uzyskania stabilnej detonacji. Stwierdzono, że w przypadku wirującej detonacji w silniku zasilanym gazowym wodorem sprawność cieplna może być podwyższona o 5-7 % w porównaniu do sprawności silnika z deflagracyjną komorą spalania.

EN

Extensive and complex studies of the application of continuously rotating detonation (CRD) to gas turbine are presented. Special installation of high pressure preheated air supply system was constructed which allows to supply air at rate of a few kg/s, preheated to more than 100°C and at initial pressure up to 2,5 bar. Supply system for Jet-A fuel which could be preheated to 170°C was also constructed. Additionally gaseous hydrogen supply system was added to the installation. Also measuring system for controlling air flow and measurements of detonation parameters was installed and data acquisition and control system implemented. Extensive research of conditions in which CRD could be established and supported in open flow detonation chambers, throttled chambers and finally in detonation chambers attached to the GTD-350 gas turbine engine where conducted. Condition for which stable detonation was achieved are presented. It was found that for conditions when the GTD-350 engine was supplied by gaseous hydrogen, thermal efficiency of the engine could be improved even by 5-7% as compare to the efficiency of the base engine.

3

Zintegrowany silnik rakietowo-strumieniowy

Wolański P., Kalina P., Kawalec M.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2014

|

Nr 1 (234) March 2014

104--108

PL

W artykule przedstawiono unikatową koncepcję budowy zintegrowanego silnika rakietowostrumieniowego. Proponowany system napędowy łączy różne tryby pracy tj.: rakietowy, rakietowo-strumieniowy, strumieniowy. Odpowiedni tryb pracy jest włączany w zależności od warunków lotu i realizowanej misji w celu optymalnego wykorzystania zalet poszczególnych układów wytwarzających siłę ciągu. Silnik rakietowy służy do przyspieszenia obiektu do prędkości okołodźwiekowej. Dla zakresu prędkości 1-2 Ma napęd przechodzi w tryb rakietowo-strumieniowy. Następnie układ napędowy przechodzi stopniowo na napęd strumieniowy. Silnik wyposażono w pierścieniową komorę spalania wykorzystującą efekt wirującej detonacji. Silnik taki ma prostą i zwartą konstrukcję dzięki wyeliminowaniu ciężkiego i skomplikowanego zespołu silnika turbinowego.

EN

The article presents a unique concept for the construction of integrated rocket-ramjet engine. The proposed power system combines following operation modes of engine: rocket, rocket-ramjet and ramjet. The appropriate mode of operation is activated depending on flight conditions and undertaken mission in order to optimal utilization of advantages of particular thrust generating systems. Rocket engine is used to accelerate an object to the circum-sound speed. For object speed in range of 1 to 2 Ma the drive changes mode of operation to rocket-ramjet one. Then the driving system gradually undergoes to ramjet mode. Engine is equipped with toroidal combustion chamber which uses effect of rotating detonation. Thanks to elimination of heavy and complex turbine engine assembly the presented engine is distinguished by simple and compact structure.

4

Zastosowanie metod WENO do obliczeń propagacji fali detonacyjnej

Świderski K.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2013

|

Nr 2 (229)

26--36

PL

W pracy przedstawiono opis metody podwyższenia rzędu dokładności rozwiązania za pomocą rekonstrukcji WENO 5-tego rzędu. Na przykładzie propagacji płaskiej fali uderzeniowej w przypadku jednowymiarowym dokonano porównania rozwiązania uzyskanego metodą WENO i schematem 2-ego rzędu dokładności w czasie i przestrzeni.

EN

This paper describes the WENO method of the 5-th order of accuracy. A comparison between the existing solution obtained from the 2-nd order accurate in time and space scheme and the WENO solution has been made for one-dimensional blast wave propagation problem.

5

Prosty model mieszania turbulentnego w modelowaniu spalania detonacyjnego

Świderski K.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2013

|

Nr 2 (229)

37--54

PL

W pracy przedstawiono prosty model mieszania turbulentnego, który został zaaplikowany do modelu symulacji komputerowej silnika z detonacyjną komorą spalania w programie REFLOPS2. Model mieszania bazuje na nieustalonych równaniach flameletów. Na przykładzie wtrysku gazu (wodór i etan) do prostej komory dokonano porównania wyników otrzymanych w programie REFLOPS2 i ANSYS FLUENT.

EN

This paper discusses a new simple model of turbulent mixing which has been developed and applied to the simulation of the RDWE engine in the REFLOPS2 code. The model is based on unsteady flamelet equations. A comparison of the results, obtained in the REFLOPS2 code and commercial software ANSYS FLUENT, has been made in case of gaseous H2 and C2H6 injection into a simple chamber.

6

Irregular ignition events in TC GDI engines: phenomenology, analysis and engine development

Hirsch A., Kapus P., Philipp H., Winklhofer E.

Silniki Spalinowe

|

2010

|

R. 49, nr 4

23-30

EN

Gasoline engine development has to respond to requirements for fuel efficient and clean combustion. In meeting such targets, the automotive industry has responded with the introduction and continuous improvement of turbocharged gasoline direct injection (TC GDI) combustion systems. Specific challenges to such engines include irregular ignition and combustion events which are rarely met in conventional engines. The paper describes ignition phenomena and mechanisms relevant for the development of such TC GDI engines. Focus then is given to combustion measurement techniques applied for the identification of these spontaneous and riskfull combustion events. As analysis of such ignition events must be done in real, high load multicylinder engine operation, suitable sensors together with measurement and analysis procedures are described. The paper concludes with analysis examples derived from various engine testing situations.

PL

Rozwój silników benzynowych musi podążać za zmieniającymi się wymaganiami dotyczącymi efektywności i czystości spalania. Aby sprostać tym wymaganiom przemysł samochodowy wprowadza ciągłe zmiany i ulepszenia procesów spalania w silnikach benzynowych z wtryskiem bezpośrednim i z turbodoładowaniem. Szczególnym wyzwaniem w konstruowaniu tych silników są zjawiska nieregularnego zapłonu i spalania stukowego rzadko występujące w silnikach konwencjonalnych. Ten artykuł opisuje zjawiska towarzyszące zapłonowi oraz inne mechanizmy istotne z punktu widzenia rozwoju tych silników. Dużo uwagi poświecono technikom pomiaru spalania stosowanym do opisu przypadków niebezpiecznych ze względu na ryzyko niekontrolowanego spalania stukowego. Analiza takich przypadków nieprawidłowego zapłonu musi być dokonana podczas rzeczywistej pracy wielocylindrowego silnika przy dużych obciążeniach. W artykule opisano odpowiednie do tego celu czujniki wraz z metodami pomiaru i analizy danych. W części końcowej artykułu przedstawiono analizę przykładów zaczerpniętych z różnych badań silnikowych.

7

Ocena przydatności metod unieszkodliwiania dwunitro-orto-krezolu (DNOC) w zależności od formy jego występowania w środowisku

Biegańska J.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Śląska

|

2007

|

z. 56

3-88

PL

Zgodnie z powszechna opinią, zgromadzone i przeterminowane pestycydy są jednym z największych zagrożeń dla środowiska naturalnego, zdrowia i gospodarki i dlatego powinny zostać we właściwy sposób zlikwidowane. Skala problemu jest duża (np. w Polsce zgromadzono w ciągu 20 lat 60 000 Mg pestycydów); w wielu krajach poszukiwane są skuteczne metody usuwania pestycydów. Stosowane technologie muszą spełnić najwyższe standardy z zakresu ochrony środowiska, by dodatkowo go nie dociążać. Duży problem stanowią substancje, które rozproszone są we wszystkich elementach środowiska występując w rożnych formach. Często trudno jest zastosować kompleksowe rozwiązanie dla likwidacji takich substancji. W niniejszej pracy wykazano, na podstawie przeprowadzonych badań, że można kompleksowo rozwiązać problem likwidacji zapasów jednego z wycofanych już w Europie pestycydów - DNOC, a zgromadzonego w mogilnikach. Zalecana i radykalna metoda unieszkodliwiania DNOC poprzez spalanie nie jest wskazana, ponieważ pestycyd ten zawiera grupy nitrowe - NO2 i w stanie suchym ma zdolności do rozkładu wybuchowego. Poszukiwano innych skutecznych metod jego unieszkodliwiania, prowadząc badania przydatności metod: biologicznych, chemicznych i termicznych w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury - spalania detonacyjnego. Zaproponowano trzy metody rozkładu DNOC w zależności od formy jego występowania, tj. metodę detonacyjnego spalania, zaawansowanego utleniania w układzie ozon/nadtlenek wodoru w ściekach oraz za pomocą mikroorganizmów w glebie. Metoda detonacyjnego spalania, w której DNOC zastosowano jako składnik palny materiałów wybuchowych typu ANFO i MWE, stanowi najlepszy pod względem ekologicznym sposób likwidacji. Stopień rozkładu DNOC tą metodą wynosi > 99,99%. Metoda detonacyjnego spalania nie wymaga oczyszczania gazów postrzałowych z NOx, ponieważ skład materiału wybuchowego jest tak projektowany, aby zawartość NOx w gazach postrzałowych spełniała normy dla materiałów wybuchowych. W metodzie chemicznego utleniania DNOC w układzie ozon/nadtlenek wodoru uzyskano wysoki stopień rozkładu (ponad 99,99%). Metoda ta może być stosowana do rozkładu DNOC w ściekach, w których zawartość pestycydu wynosi < 100 mg/dm³. Rozkład DNOC za pomocą mikroorganizmów pozwolił zmniejszyć zawartość tego związku w skażonej glebie. Po 5 miesiącach eksperymentu uzyskano obniżenie zawartości DNOC, w stosunku do próbek porównawczych (bez dodatku mikroorganizmów), o 37%. Wyniki badań rozkładu DNOC metodami biologiczną, chemiczną i detonacyjnego spalania pozwoliły na opracowanie koncepcji technologicznych kompleksowego unieszkodliwiania tego pestycydu.

EN

According to the public opinion, stored and expired pesticides are one of the most dangerous substances for the environment, health and economy, thus they should be liquidated in a proper way. The range of problem is huge, e.g. in Poland, within 20 years 60 000 Mg of pesticides was stored. In other countries, an effective methods of liquidation of pesticides are sought. Applied technologies must fulfil standards of environment protection. Substances, that are spread in all parts of the environment, in different forms, are particularly dangerous. Application of complex method for their liquidation is often very difficult. The present work, on the basis of carried out research, proves that it is possible do liquidate complexly one of the out of use pesticide DNOC which was stored in graveyards. Recommended and radical method of DNOC neutralization by combustion is not advisable, because this pesticide contains nitric groups NO2. Beside, in dry form, DNOC is prone to explosive decomposition. Other effective methods of DNOC neutralization were investigated, like biological, chemical and thermal in high pressure and temperature - a detonative combustion. Three methods of DNOC decomposition has been proposed, depending on its form, i.e. a detonative combustion method, advanced oxidation in ozone/hydrogen dioxide system in sludge and by means of micro-organisms in soil. In detonative combustion method, DNOC was used as a combustible component of blasting material ANFO and MWE. It is the best ecological method of DNOC liquidation, with efficiency over 99,99%. In this method, a purification of gaseous products is not required, because composition of blasting material fulfils norms of NO2 content in gaseous products for blasting materials. In chemical oxidation of DNOC in ozone/hydrogen dioxide system, a high efficiency of decomposition was obtained (over 99,99%). This method of DNOC decomposition may be applied for sludge, in which content of pesticide is up to 100 mg/dm ³. Decomposition of DNOC by means of micro-organisms lessens content of this substance in contaminated soil. After 5 months of experiment, the amount of DNOC was 37% smaller than in soil without addition of micro-organisms. Results of DNOC decomposition research by biological, chemical and detonative combustion method allowed to elaborate technological conception of complex neutralization of this pesticide.

8

Unieszkodliwianie odpadowych środków ochrony roślin metodą detonacyjnego spalania

Biegańska J.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 49

7-131

PL

Odpady niebezpieczne stanowią istotne zagrożenie dla zdrowia ludzi i środowiska. Przykładem groźnych odpadów są środki ochrony roślin (ś.o.r.) zwane pestycydami. Opracowano i opatentowano wiele metod fizycznych, chemicznych i biologicznych unieszkodliwiania tych odpadów. Najskuteczniejszym sposobem likwidacji jest jednak termiczna degradacja. Pomimo licznych prac i opracowań metod termicznego unieszkodliwiania, nie udało się rozwiązać całkowicie problemu utylizacji niektórych środków ochrony roślin. W pracy tej podjęto badania w kierunku opracowania metody ich detonacyjnego spalania. Przebadano skuteczność rozkładu 22 związków będących przedstawicielami poszczególnych grup (herbicydy, insektycydy, fungicydy, akarycydy). Zaprojektowano składy materiałów wybuchowych, w których paliwem były pestycydy. Rozkład ich prowadzono w bloku ołowianym, komorze wybuchowej w osłonie piasku, oraz w glebie. Dla kilku pestycydów rozkład detonacyjny przeprowadzono w warunkach przemysłowego urabiania skał. Ocenę skuteczności rozkładu badanych środków ochrony roślin prowadzono metodą chromatografii gazowej i chromatografii cieczowej, a w przypadku herbicydów dodatkowo - metodą testu biologicznego. Na podstawie uzyskanych wyników zaproponowano) metodę detonacyjnego spalania środków ochrony roślin jako nowy sposób utylizacji odpadowych pestycydów. Metoda może być szczególnie przydatna dla związków zawierających grupy NO2.

EN

Dangerous waste are important threat for people's health and for the environment. The example of threatening waste are pesticides. There many physical, chemical, biological and thermal methods for neutralising such waste invented and patented. The most efficient method of liquidate appeared to be thermal degradation. In spite of many works and ways of thermal neutralising, problem of utilization of some kinds of pesticides still remains unsolved. This work shows research undertaken for creating of methods of explosive burning of pesticides. There was efficiency of 22 compounds from particular groups (herbicides, insecticides, fungicides, akaricides) tested. There was compositions of explosives with pesticides as a fuel designed. Decomposition was undertaken in lead block, chamber with sand cover and in soil. For a few pesticides, explosive decomposition was executed in during rock mining in quarry. Effectiveness evaluation of decomposition of tested pesticides was undertaken by gas chromatography and liquid chromatography; in case of herbicides additionally -by biological tests. On the base of results there was a method of explosive burning of pesticides as a new way of waste pesticides' utilisation proposed. This method could be particulary useful for compounds with NO2 groups.