Научное направление – исследования горения различных горючих веществ в пульсационном режиме.
Камеры сгорания, работающие в пульсирующем режиме, по своим основным характеристикам превосходят традиционные камеры сгорания.
Преимуществами таких камер сгорания, являются: полнота сгорания, низкий градиент температуры газов в камере, практически полное отсутствие химического и механического недожога и т.д. Пульсации газового потока в камере вызывают высокую турбулентность, способствующую интенсивному перемешиванию горючей смеси и увеличению скорости ее горения. Кроме того, в камере отсутствуют области с очень высокой температурой, в которых обычно образуются оксиды азота NОх.
Наиболее перспективны камеры горения, работающие на закрученных пульсирующих потоках. Опыт показывает, что такие камеры позволяют сжигать с высокой эффективностью не только товарные топлива, но и различные виды горючих отходов. Известно, что скорость горения топлива лимитирована скоростью процессов массопереноса кислорода к горящей поверхности и оттока продуктов горения от нее. При пульсирующем горении более тяжелые частицы жидких топлив не успевают следовать за колебаниями среды, вследствие чего область вокруг частицы освобождается от продуктов сгорания, и в нее периодически попадает кислород. Эти эффекты способствуют увеличению скорости сгорания. Скорость горения топливовоздушной смеси сильно зависит от скорости перемешивания горючего с окислителем. Воздействие акустических колебаний резко меняет характер горения топливовоздушной смеси. Например, при горении диффузионного факела сильно сокращается длина «холодного» ядра, характерного для обычного горения и зона воспламенения приближается к горелке. Кроме того, примерно, в четыре раза увеличивается глубина выгорания топлива. Изменение характера горения объясняется возникновением турбулентных вихрей в связи с сильным затуханием и рассеиванием акустических колебаний на границе раздела сред. Но вышеуказанные преимущества проявляются не всегда. Более того, самопроизвольное (неуправляемое) пульсационное горение может существенно ухудшить параметры камеры горения. Поэтому при проектировании специальных установок - установок пульсирующего горения - важно уметь управлять параметрами пульсаций. Специалистами ООО КАИ-Пламя накоплен большой теоретический и практический опыт по вибрационному горению. Назначение и описания некоторых разработок, которые внедрены в производство, приведены ниже.
Квалификация специалистов КАИ-Пламя позволяет выполнять на высоком уровне различные НИОКР, связанные с созданием огневых аппаратов различного назначения.
