Influence of the stoichiometric value on nox rate production in equilibrium type distarges used for stabilization of methane-air combustion
Theoretical investigation of effect of the stoichiometry of the methane – air mixture on the NOx production in the arc type discharge was performed. The reduced kinetic mecha-nism for description of methane combustion in air at excess of the fuel was elaborated. This mechanism describes correctly not only combustion but NOx production too. The mechanism was used at simulation of arc type discharge in wide range of the stoichio-metric value. It was shown, that increasing of the stoichiometric value leads to significant suppressing of the NOx generation.
mathematical modeling, arc discharge, stoichiometry, methane-air mixture, the combustion of methane
Теоретически исследовано влияние стехиометрии метано-воздушной смеси на скорость производства NOx в дуговом разряде. Для этого разработан редуцированный механизм, позволяющий адекватно описывать горение метана в богатых смесях при повышенных давлениях, а также способный корректно воспроизводить образование и гибель NO. Данный механизм использовался при моделировании дугового разряда в широком диапазоне стехиометрии. Показано, что повышение стехиометрии смеси приводит к сильному подавлению производства окислов азота.
1. ГОСТ 28775-90 Газоперекачивающие агрегаты с газотурбинным приводом. Общее описание. М.: Стандартинформ, 2005, с.12. 2. В. Н. Лавров, А. М. Постников, Ю. И. Цыбизов, Г. Д. Мальчиков, В. В. Гребнев, А. В. Моро-зов. Разработка системы низко эмиссионного горения топлива в газотурбинных установках// Вестник СГАУ, №2 (13), 2007 3. Rulon Crosby. US Patent 5640841, 1997. 4. Arthur Wesley Jonson et al. US Patent 6453660, 2002. 5. Andrey Starikovskiy, Nickolay Aleksandrov, Plasma-assisted ignition and combustion . Progress in Energy and Combustion Science. p. 62-108, 2013. 6. Zeldovich, J. The oxidation of nitrogen in combustion and explosions. Acta. Physiochem., 21(4), 1946. 7. Deminsky M., Chorkov V., Belov G., Cheshigin I., Knizhnik A., Shulakova E., Shulakov M., Iskandarova I., Alexandrov V., Petrusev A., Kirillov I., Strelkova M., Umanski S., B. Potapkin. Chemical Workbench – Integrated Environment for Material Science. 28. 169, 2003. 8. Konnov, A.A., Development and validation of a detailed reaction mechanism for the combustion of small hydrocarbons.28-th Symposium (Int.) on Combustion, Edinburgh, Abstr. Symp. Pap. p. 317, 2000. 9. Lebedev AV., Okun MV., Chorkov VA., Tokar PM., Strelkova M. Systematic Procedure For Reduc-tion Of Kinetic Mechanisms Of Complex Chemical Processes And Its Software Implementation. 51. 73, 2013. 10. Lu T., Law CK. A Directed Relation Graph Method for Mechanism Reduction. Proc. Comb. Inst. 30, 1333, 2005. 11. Valorani M., Creta F., Goussis DA., Najm HN., Lee JC. Chemical Kinetics Mechanism Simplifica-tion via CSP. Combust. Flame. 146. 29, 2006.
