Perdületes dízelolaj láng akusztikai karakterisztikájának vizsgálata
Ma az energiatermelés egyik vezető célkitűzése a károsanyag kibocsátás mérséklése. A megújuló és nukleáris technológiák mellett szükség van a hagyományos, tüzeléssel működő berendezésekre is, melyek esetében több lehetőség is adódik az emisszió csökkentésére. A CO és THC kibocsátás eliminálható megfelelő égőtervezéssel, azonban a termikus NOx csak az égési hőmérséklet csökkentésével szorítható vissza, melynek egyik legkézenfekvőbb módja a tüzelés során alkalmazott légfelesleg növelése. Mára a hagyományos, diffúz lánggal való tüzelés kikerült a gyakorlatból, helyette szegény, előkevert lángokat alkalmazunk. A diffúz láng igen jó stabilitási karakterisztikával bír, azonban az előkevert, minél szegényebb tüzelés során külön mérnöki találékonyságot igényel a stabilitás fenntartása. Ennek egyik legfőbb oka, hogy előkevert esetben jelentőssé válnak az akusztikai hatások, felerősödik az akusztikai eredetű égési instabilitás, mely az égés folytonosságán túl magát az égőteret is veszélyezteti.
A dolgozatomban egy előkeveréses, perdítőelemes, előpárologtató rendszerű gázturbina égő zaját vizsgálom, szabványos dízelolaj tüzelés mellett, különböző félkúpszögű diffúzorok alkalmazásával. Az égés szabad térben történt. Adott porlasztónyomás mellett folyamatosan növeltük az égéslevegő térfogatáramát egészen a láng kialvásáig. Ez után új porlasztónyomást beállítva ismét elvégeztük a mérési sorozatot. 6 különböző konstrukciós kialakítás (5 diffúzoros és 1 diffúzor nélküli eset) mellett, 6-6 porlasztónyomást vizsgáltunk és valamennyinél sikerült (lángstabilitási határoktól függően) 6-11 mérési pontot rögzíteni. A vizsgálat során megfigyelhetünk egyenes, átmeneti és stabil V alakú lángot. Jelen munkában kiemelt szerepet kap a láng egyenértékű hangnyomásszintjének vizsgálata, különös tekintettel a stabil V alakú szakasz karakterisztikájára, valamint a zaj spektrális összetevőinek elemzése valószínűségi sűrűségfüggvényekkel.
A lángakusztikai hatások és jelenségek ipari alkalmazások terén való kutatása az elmúlt néhány évtizedben kezdett nagyobb figyelmet kapni (az emisszió csökkentési törekvések hatására). A jelen vizsgálat célja a szabad térben való tüzelés vizsgálatával, hogy magának a láng zajának a hatását vizsgáljuk, illetve hogy a zaj alapján információval tudjunk szolgálni bizonyos üzemi paraméterekről. Az égést zárt térbe helyezve nem elhanyagolható mértékben bekapcsolódik a tűztér geometriai kialakításából származó akusztikai környezet hatása, azonban célszerű előbb tisztában lenni az alapvető folyamatokkal.
