В условиях развития мировой гражданской авиации важное значение приобретает повышение эффективности применяемого авиатоплива. Мировое потребление энергоресурсов непрерывно возрастает, и прежде всего встает вопрос о диверсификации ресурсов нефти на другие виды сырья (природный газ, уголь, биомассу), на которые в настоящее время приходится лишь незначительная часть объема производства. Проблема массового перехода гражданской авиации на альтернативные виды топлива является сложной и требует решения комплексных как технических, так и экономических вопросов.
Одним из таких вопросов является оценка влияния новых видов топлива на эксплуатационные характеристики газотурбинных двигателей (ГТД), в том числе оценка химмотологических свойств топлив. В статье предложена математическая модель расчета характеристик ГТД (дроссельной и высотно-скоростной) с учетом изменения свойств топлива различного состава, содержащего компонент биологического происхождения. Для оценки влияния новых видов топлива на характеристики газотурбинных двигателей в качестве топлива была выбрана топливная смесь биотоплива FT SPK с топливом Jet A-1 в соотношении 50:50, 17% HDO SAK в HEFA SPK. Биотопливо с низким содержанием серы и ароматических компонентов FT SPK получено газификацией угля методом Фишера-Тропша, HDO SAK – синтезированный ароматический керосин с содержанием моноароматических углеводородов 95%, HEFA SPK – биотопливо на основе широкого спектра растительных масел и жиров.
Проведено сравнение процентного соотношения смеси разработанного биотоплива и керосина Jet A-1, а также чистых реактивных топлив Jet A-1 и ТС-1. Установлено, что смесь биотоплива и керосина влияет на изменение тяги двигателя и удельного расхода топлива. Тяга двигателя на Jet A-1 выше, чем на ТС-1, причем при добавлении биокомпонентов тяга немного уменьшается, особенно при полете на низкой высоте (рисунок). В зависимости от получаемых физико-химических свойств смеси биотоплива и керосина можно повысить топливную эффективность и экологичность применяемых ГТД.
Материал: скачать