В Центральном институте авиационного моторостроения имени П.И.Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») усовершенствован стенд лазерной диагностики, используемый для исследования процесса распыливания и горения топлив за фронтовыми устройствами камер сгорания газотурбинных двигателей (ГТД).
Для усовершенствования технологических и адаптации новых оптических измерительных систем на стенде был проведен комплекс работ, с участием сотрудников отдела камер сгорания В.В. Фролова, С.Н. Бутинина и инженерных служб Института.
В первую очередь, это модернизация выхлопной шахты и оптимизация систем водяного охлаждения и сбора несгоревшего топлива, что повышает информативность и расширяет спектр проводимых испытаний разрабатываемых фронтовых устройств камер сгорания.
– Стенд лазерной диагностики ЦИАМ уникален. Он позволяет детально воспроизводить и исследовать процессы, протекающие во фронтовой части камеры сгорания, – рассказывает начальник сектора ЦИАМ, кандидат технических наук Оганес Челебян. – Работы ведутся по двум основным направлениям: исследование влияния физических свойств жидких топлив, аэродинамических особенностей конструкции различных типов фронтовых устройств и методов распыла на процесс смесеобразования; диагностика качества распыливания топлива серийными и опытными фронтовыми модулями камер сгорания ГТД на характерных режимах работы.
Теперь на обновленном стенде можно проводить огневые испытания в одногорелочных отсеках с оптическим доступом для диагностики процесса распыливания и горения, в том числе и испытания при повышенном противодавлении среды в барокамере стенда.
В скором времени диагностические возможности стенда будут дополнены внедрением новой лазерно-диагностической системы, использующей спектроскопию когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС), для исследования процесса горения жидких топлив за фронтовыми модулями камер сгорания (руководитель работы – д. ф-м н. В.В. Смирнов). Это позволит бесконтактным методом определять поля температур газа во фронте пламени, что повысит точность измерений и расширит возможности детального изучения процесса горения в камерах сгорания двигателей в ходе фундаментальных и прикладных исследований.