Flame radiation in gas turbine combustion chambers

A brief description of the nature of flame radiation in gas-turbine combustors is followed by a discussion on the methods and models available for estimating nonluminous and luminous emissivity. Since luminous radiation emanates from soot particles in the flame, consideration is given to the processes of soot formation and soot oxidation, and to the influence of chemical composition on the soot-forming tendencies of fuels. Experimental data on the effects on flame radiation of variations in the combustor operating conditions of pressure, temperature, velocity, and fuel/air ratio are discussed. The important influences on flame radiation of fuel properties and fuel spray characteristics are also considered. Une rapide description de la nature du rayonnement de flamme dans les chambres de combustion de turbine à gaz est suivie d'une discussion des méthodes et des modèles disponibles pour estimer l'émissivité des gaz lumineux ou non. Puisque le rayonnement lumineux émane des particules de suie dans la flamme, on considère les mécanismes de formation de la suie et de l'oxydation de la suie, et l'influence de la composition chimique sur la tendance des combustibles à former de la suie. Des expériences pour l'effet sur le rayonnement de flamme des variations de pression, température, vitesse et rapport combustible/air permettant une discussion. On considère aussi l'importance sur le rayonnement des propriétés du combustible et des caractéristiques de la pulvérisation. Ausgehend von einer kurzen Beschreibung der Flammenstrahlung in Gasturbinenbrennkammern werden die vorhandenen Methoden und Modelle zur Bestimmung des Strahlungsvermögens im nicht sichtbaren und im sichtbaren Bereich erörtert. Da sichtbare Strahlung durch Ruβpartikel in der Flamme verursacht wird, werden Überlegungen über die Vorgänge der Ruβbildung und Ruβoxidation sowie über den Einfluβ der chemischen Zusammensetzung von Brennstoffen auf die Neigung zur Bildung von Ruβ angestellt. Anhand von Meβdaten wird der Einfluβ veränderlicher Betriebsbedingungen in der Brennkammer (Druck, Temperatur, Geschwindigkeit und Brennstoff/Luft-Verhältnis) auf die Flammenstrahlung diskutiert. Ebenso werden die wichtigsten Einflüsse der Brennstoffeigenschaften und Brennstoffzerstäubungscharakteristik auf die Flammenstrahlung in Betracht gezogen. Дaнo кpaткoe oпиcaниe чapaктepa излyчeния плaмeни в тoпкaч гaзoвыч тypбин, a зaтeм paccмoтpeны мeтoды и мoдeли, кoтopыe иcпoльзyютcя для oцeнки излyчaтeльнoй cпocoбнocти нecвeтящeйcя и cвeтящeйcя cpeд. Пocкoлькy втopaя cocтoит из чacтиц caжи. нaчoдяшичcя в плaмeни, paccмoтpeны пpoпeccы ич oбpaзoвaния и oкиcлeния, a тaкжe влияниe чимичecкoгo cocтaвa тoпливa нa тeндeнцию к caжeoбpaзoвaнию. Пpoвeдeнo oбcyждeниe экcпepимeнтaльныч дaнныч пo влиянию нa излyчeниe плaмeни измeнeний paбoчeгo peжимa тoпки, дaвлeния, тeмпepaтypы, cкopocти и oтнoщeния мeждy кoличecтвoм тoпливa и вoздyчa. Taкжe paccмoтpeнo cyшecтвeннoe влияниe нa излyчeниe плaмeни cвoйcтв тoпливa и eгo aэpoзoльныч чapaктepиcтик.