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Modeling of Sulfur Gases and Chemiions in Aircraft Engines

Starik, A.M. und Savel'ev, A.M. und Titova, N.S. und Schumann, U. (2002) Modeling of Sulfur Gases and Chemiions in Aircraft Engines. Aerospace Science and Technology, 6, Seiten 63-81.

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Offizielle URL: http://www.elsevier.com/locate/aescte

Kurzfassung

The formation of sulfur-containing gases and chemiions in the combustor and their evolution in the turbine of aircraft-engines between combustor exit and engine exit are computed including the conversion fraction of fuel sulfur into SO<sub>3</sub> and H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>. The combustion is approximated by an adiabatic time-dependent box-model. The temperature and pressure evolution in the flow between combustor exit and engine exit is modeled using a quasi one-dimensional (Q1D) model. New kinetic models for S-containing gases and chemiions are used. About 1% of the sulfur molecules are computed to be converted into SO<sub>3</sub> within the combustor and about 10% into SO<sub>3</sub> and <sub>2</sub>SO<sub>4</sub> before engine exit. Box models agree with the Q1D results for the same initial and thermodynamic conditions, but underestimate sulfur conversion by a factor of 3 if using a linear temperature profile. The number of positive and negative ions formed within the combustor, mainly NO<sup>+</sup> and HSO<sub>4</sub><sup>-</sup>, , depends strongly on the fuel/air ratio and on recombination reactions, mainly with <sub>2</sub>H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> ions. The model computes a total ion emission of 2·10<sup>15</sup> per kg of fuel burned at cruise. Far larger ion concentrations close to values observed behind engines at ground, are computed for higher combustor inlet pressure and higher fuel/air ratio.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/9522/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Modeling of Sulfur Gases and Chemiions in Aircraft Engines
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Starik, A.M.CIAM, Moscow, Moscow, RNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Savel'ev, A.M.CIAM, Moscow, Moscow, RNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Titova, N.S.CIAM, Moscow, Moscow, RNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schumann, U.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2002
Erschienen in:Aerospace Science and Technology
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:6
Seitenbereich:Seiten 63-81
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Partikel, Brennkammer, Verbrennung; Strahl-Triebwerk; Chemi-Ionen; Schwefel; Model, Combustion; Jet engine; Chemiion; Sulfur; Model
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:L VU - Luftverkehr und Umwelt (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L VU - Luftverkehr und Umwelt
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Schadstoffarmer Luftverkehr (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre
Hinterlegt von: DLR-Beauftragter, elib
Hinterlegt am:23 Jan 2008
Letzte Änderung:31 Jul 2019 19:14

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