Пермские ученые предложили повысить КПД газотурбинных установок за счет оросительных камер

Пермь. В Пермском Политехе (ПНИПУ, участники НОЦ «Рациональное недропользование») изучили возможность повышения эффективности газотурбинных установок с помощью оросительных камер. Об этом Агентству нефтегазовой информации сообщили в пресс-службе вуза. 

Ученые провели исследование, которое доказало эффективность охлаждения воздуха для газотурбинной установки на основе полного испарения капель воды в оросительной камере. Решение задачи основано на адиабатическом охлаждении — процессе понижения температуры воздуха без изменения общего теплосодержания системы. Самым простым примером адиабатического охлаждения является фонтан. Осуществить такое охлаждение  воздуха возможно методом непосредственного впрыска воды в воздушный поток. Однако при технической реализации такого охлаждения важно, чтобы капли жидкости не попали во входное устройство установки, так как это может привести к образованию влажной пыли, которая быстро образует плотный слой и резко повышает гидравлическое сопротивление. В связи с этим ученые предложили добиться полного испарения капли по мере ее равномерного движения в потоке сухого воздуха.

Ученые определили зависимость уменьшения радиуса капли от времени контакта с воздухом. И выяснили, что изменение размера капли при начальном радиусе 1 мм составило 0,75% за 10 секунд. 

Исследователи отмечают, что в связи с ограниченным размером оросительной камеры, которая может быть встроена в газотурбинную установку для внедрения технологии необходимо обеспечить меньший радиус капель. В связи с этим рекомендуется применять мелкодисперсное (вплоть до туманообразования) распыление воды. Добиться этого можно с помощью форсунок или ультразвука.

По итогам исследования, результаты которого опубликованы в журнале «Математические методы в технологиях и технике», №5, 2023 год, ученые доказали, что применение технологии охлаждения воздуха для газотурбинной установки результативна и перспективна.