СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ КРИОГЕННОГО ТОПЛИВА В ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

повышение эффективности работы энергетической установки. Способ управления подачей криогенного топлива в газотурбинный двигатель заключается в насосной подаче его жидкой фазы, с последующим разделением её на две части и регулированием расхода каждой части. Подогрев первой части криогенного топлива до газообразного состояния в теплообменном аппарате, её смешением со второй частью и подачей полученной смеси криогенного топлива в камеру сгорания. Через теплообменный аппарат пропускают первую часть расхода криогенного топлива

 Gta = Gsm · [Ср_sm · (Тfp + ΔT) – il] / [ig – il], где Gsm – расход криогенного топлива на выходе из смесителя, Ср_sm – изобарная теплоёмкость криогенного топлива на выходе из смесителя, Тfp – температура фазового перехода криогенного топлива от жидкости к газу при давлении в смесителе, ΔT – превышение температуры газовой смеси криогенного топлива на выходе смесителя над температурой фазового перехода, il – энтальпия первой части жидкой фазы криогенного топлива на входе в теплообменный аппарат и второй части жидкой фазы криогенного топлива, которую подают на второй вход в смеситель, ig – энтальпия газообразной фазы криогенного топлива на выходе теплообменного аппарата, при которой её подают на первый вход в смеситель. При этом ig > Ср_sm · (Тfp + ΔT) > il и Gsm = Gta + Gl, где Gl – расход второй части жидкой фазы криогенного топлива, которую подают на второй вход в смеситель. При давлении криогенного топлива в смесителе ниже критического значения Pkr, температура Тfp фазового перехода от жидкости к газу криогенного топлива принимают равной температуре Тnas на линии насыщения криогенного топлива при соответствующем давлении в смесителе. Превышение температуры смеси криогенного топлива над температурой фазового перехода после смешения газовой и жидкой фаз на выходе из смесителя задают ΔT = 60°…170° для криогенного метана и ΔT = 150°…260° для криогенного водорода. За счёт газификации части расхода криогенного топлива в теплообменном аппарате и последующем смешении этой части со второй жидкой частью криогенного топлива в смесителе, уменьшено обмерзание наружной поверхности теплообменного аппарата на всех режимах работы энергетической установки. За счёт снижения наружного обмерзания каналов теплообменного аппарата, в нём повышена эффективность теплопередачи. За счёт снижения габаритов теплообменного аппарата уменьшены гидравлические потери в газодинамическом тракте энергетической установки, что, в свою очередь, повышает её коэффициент полезного действия. За счёт снижения температуры газовой фазы криогенного топлива на входе в камеру сгорания снижена температура выхлопных газов на её выходе, что, в свою очередь, повысило надёжность работы газовой турбины энергетической установки. Способ работы системы подачи криогенного топлива предназначен для энергетических установок наземного базирования и транспортных средств. Работа предназначена для научных работников и инженеров конструкторов в области использования криогенных топлив для двигателей внутреннего сгорания.