ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

В настоящей работе на примере дизельного топлива исследованы характеристики сжигания жидких углеводородов при распылении высокоскоростной воздушной струей. Такой подход распыла жидкого топлива в процессах горения имеет ряд преимуществ перед традиционным распылом: возможность подачи топлива с низкой степенью очистки, снижение вероятности коксования топливной аппаратуры. С помощью атмосферного горелочного устройства с естественной подачей воздуха в камеру смешения исследованы зависимости состава промежуточных и конечных продуктов сгорания, проведено измерение температуры пламени при различных расходах топлива и параметрах распыляющей воздушной струи (расход, температура). Выполнено сопоставление полученных характеристик для эквивалентных режимов при различной температуре подаваемого распылителя. Получено, что при использовании в качестве распылителя нагретого воздуха обеспечиваются более высокие температуры пламени, за счет чего обеспечивается более полное выгорание топлива и снижение концентрации CO в уходящих газах, но при этом, наблюдается небольшой рост NO_x.

1. Exhaust Gas Recirculation (EGR) analysis of a swirl-stabilized pulverized coal flame with focus on NOx release using FPV-LES / D. Meller, L. Engelmann, O.T. Stein, A.M. Kempf // Fuel. – 2023. – Vol. 343. – P. 127939.
2. Experimental investigation of the characteristics of NO_x emissions with multiple deep air-staged combustion of lean coal / Y. Wang, Y. Zhou, N. Bai, J. Han // Fuel. – 2020. – Vol. 280. – P. 118416.
3. Soloklou M.N., Golneshan A.A. Effect of CO₂ diluent on the formation of pollutant NOx in the laminar non-premixed methane-air flame // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2020. – Vol. 148. – P. 119071.
4. Mohammadpour A., Mazaheri K., Alipoor A. Reaction zone characteristics, thermal performance and NO_x/N₂O emissions analyses of ammonia MILD combustion // International Journal of Hydrogen Energy. – 2022. – Vol. 47 (48). – P. 21013–21031.
5. The effects of steam dilution on flame structure and stability for a H2/air micromix burner / Ch. Lu, L. Zhang, X. Chen, C. Xing, L. Liu, H. Shi, P. Qiu // Journal of the Energy Institute. – 2023. – Vol. 107. – Art. 101188.
6. Papagiannakis R.G. Study of air inlet preheating and EGR impacts for improving the operation of compression ignition engine running under dual fuel mode // Energy Conversion and Management. – 2013. – Vol. 68. – P. 40–53.
7. E?ect of EGR on performances and emissions of DI diesel engine fueled with waste plastic oil: CDF approach / K. Naima, Y. Menni, M. Alliche, G. Lorenzini, H. Ahmad, A. Liazid // Annales de Chimie – Science des Matériaux. – 2021. – Vol. 45 (3). – P. 217–223.
8. Kannappan C., Sengottaiyan S., Ramasamy R. The combined effect of EGR and hydrogen addition on a Syzygium cumini (jamun) liquid biofuel engine // Biotechnology for Biofuels and Bioproducts. – 2023. – Vol. 16 (1). – Art. 105.
9. Experimental and numerical study of the effect of initial temperature on the combustion characteristics of premixed syngas/air flame / Z. Xu, H. Deng, S. Wei, M. Yan, X. Wen, F. Wang, G. Chen // International Journal of Hydrogen Energy. – 2023. – Vol. 48 (12). – P. 4875–4890.
10. Kumar K.S., Raj R.T.K. Effect of fuel injection timing and elevated intake air temperature on the combustion and emission characteristics of dual fuel operated diesel engine // Procedia Engineering. – 2013. – Vol. 64. – P. 1191–1198.
11. Study of liquid hydrocarbons atomization by supersonic air or steam jet / I.S. Anufriev, E.Yu. Shadrin, E.P. Kopyev, S.V. Alekseenko, O.V. Sharypov // Applied Thermal Engineering. – 2019. – Vol. 163. – P. 114400.
12. Cleaner crude oil combustion during superheated steam atomization / I. Anufriev, E. Kovyev, S. Alekseenko, O. Sharypov, E. Butakov, M. Vigriyanov, I. Sadkin // Thermal Science. – 2021. – Vol. 25 (1-A). – P. 331–345.
13. New ecology safe waste-to-energy technology of liquid fuel combustion with superheated steam / I.S. Anufriev, E.P. Kopyev, S.V. Alekseenko, O.V. Sharypov, M.S. Vigriyanov // Energy. – 2022. – Vol. 250. – P. 123849.
14. NOx reduction by steam injection method during liquid fuel and waste burning / I.S. Anufriev, E.P. Kopyev, I.S. Sadkin, M.A. Mukhina // Process Safety and Environmental Protection, Part B. – 2021. – Vol. 152. – P. 240–248.
15. Anufriev I.S., Kopyev E.P. Diesel fuel combustion by spraying in a superheated steam jet // Fuel Processing Technology. – 2019. – Vol. 192. – P. 154–169.
16. Experimental study of liquid hydrocarbon combustion under conditions of steam gasification in the presence of diluent gas / E.P. Kopyev, I.S. Sadkin, M.A. Mukhina, E.Yu. Shadrin, D.V. Krasinsky, S.Yu. Shimchenko // Journal of Physics: Conference Series. – 2022. – Vol. 2233. – P. 012015.
17. DIN EN 267:2011-11. Automatic forced draught burners for liquid fuels.