Расчетно-экспериментальное исследование каталитической системы разложения оксида азота для малогабаритных газогенераторов - page 9

разложения N
2
O повышается в 2–3 раза и составляет
ψ
β
= 0
,
1
. . .
0
,
2
.
Максимальная полученная температура в КС составляет 950 K при
реализации первоначального подогрева на уровне 810 K.
С увеличением расходонапряженности до
q
= 30
. . .
50
кг/(с
м
2
)
наблюдалось понижение температуры N
2
O до
T
0
= 570
. . .
580
K
(рис. 5,
б
), что имело место из-за ограниченной мощности нагре-
вателя. В этом случае процесс разложения N
2
O не наблюдался, а
температура в КС оказалась меньше, чем
T
0
из-за теплоотвода в си-
стему проточного водяного охлаждения. При этом
β
э
= 404
. . .
410
м/с,
ψ
β
=
0
,
02
. . .
0
,
05
.
Показано, что точкой начала разложения N
2
O в КСР рассматривае-
мого МГГ является
T
0
= 590
K. При этом наблюдается повышение
T
к
и
β
э
.
Несмотря на ограниченную мощность электроподогревателя, вы-
явлена четкая зависимость
ψ
β
от
T
0
(рис. 6). Показано, что для повы-
шения критерия
ψ
β
требуется увеличение температуры оксида азота
на входе в каталитический блок.
Сравнение расчетных и экспериментальных данных показало, что
в процессе испытаний МГГ температура продуктов разложения в КС
на 10. . . 15% отличается в меньшую сторону от расчетных значений.
Данный эффект связан с отводом теплоты в проточную водяную си-
стему охлаждения. Учитывая уровень теплоотвода можно прогнозиро-
вать, что для организации надежного запуска стендового образца МГГ
указанной конструкции требуется первоначальный подогрев N
2
O до
температуры
T
0
>
900
K.
На основе полученных результатов можно сделать следующие вы-
воды. Двукратное увеличение расходонапряженности потока в катали-
тическом блоке позволяет повысить на 30. . . 40% полноту разложения
оксида азота. При этом начальная температура N
2
O экспоненциально
влияет на процесс разложения оксида азота и температуру продуктов в
Рис. 6. Зависимость
ψ
β
от
T
0
:
q
= 15
. . .
25
кг/(с
м
2
)
;
N
q
= 30
. . .
60
кг/(с
м
2
)
36 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2013. № 3
1,2,3,4,5,6,7,8 10,11
Powered by FlippingBook