Reducing the anthropogenic impact on the environment is an increasingly urgent challenge, particularly in the energy and heat generation sectors. This study presents the results of an experimental investigation into the combustion characteristics of four nozzle types in a burner system. The experiments focused on emissions of NOx and CO under varying equivalence ratios. This study presents an experimental investigation of combustion with one swirl-stabilized nozzle and two multihole plates under varying equivalence ratios (φ). The swirl-stabilized configuration produced the highest NOx, reaching 54.4 ppm at φ = 0.9, which we attribute to higher flame temperatures and longer effective residence. In contrast, the multihole plates—122 holes of 1.0 mm and 36 holes of 4.0 mm in a 100 mm insert—exhibited lower NOx and lower temperatures owing to more effective fuel–air mixing. CO showed a strong dependence on both geometry and φ; the lowest levels occurred near φ ≈ 0.9, consistent with optimal combustion. The findings underscore the importance of nozzle geometry and air–fuel ratio in optimizing combustion efficiency and minimizing harmful emissions, providing valuable insights for the development of low-emission combustion systems in modern energy applications.

Currently there are various concepts of heat transfer intensification, on the basis of which methods have been developed to increase the heat transfer coefficient in the channels of heat exchange surfaces, which do not lead to significant additional energy costs for flow movement. The article presents the results of an experimental study on the influence of various types of fins on heat transfer processes and hydraulic resistance. The results obtained show that fins in the form of crosses and triangles are the most efficient in terms of heat transfer. However, they create the greatest hydraulic resistance. The largest value of the Nusselt number is relevant for fins type 5 and 6 due to a more active effect on the core of the flow owing to its shape. Fins 7 and 4 have the minimal influence, since they have the ‘smoothest’ shape. Studies have shown that with Reynolds numbers in the range of 13,000–32,000, fins of type 4 and 7 show the greatest resistance. It is shown that it is possible to switch from pipes without fins to pipes with fins by including the coefficient B in the Nusselt equation having a range of 0.03–0.061. It is shown that under certain conditions, heat transfer when using fins can decrease with increasing Reynolds number.

В данной статье рассматривается разработка горелочного устройства, предназначенного для использования в составе водогрейного котлоагрегата. Особое внимание уделено обеспечению экологической эффективности при сжигании топлива, в частности - снижению уровня выбросов вредных веществ в атмосферу. Конструктивные и технологические решения направлены на достижение высокого качества сгорания, соответствующего современным требованиям экологической и промышленной безопасности. В статье проведены как теоретические, так и экспериментальные исследования процессов горения, анализ эффективности различных конструктивных решений и режимов работы горелочного устройства. Компактность и малый вес микрофакельных горелок обуславливают их высокую мобильность, а также упрощают процесс установки в оборудование различного назначения. Эти характеристики не только повышают их мобильность, но и значительно упрощают интеграцию подобных устройств в теплотехническое оборудование различного назначения. Такие горелочные устройства обладают возможностью точной настройки и контроля ключевых параметров процесса сгорания – включая температуру, скорость горения и расход топлива. Это делает их особенно эффективными для применения в технологических установках, где необходима высокая степень точности, стабильности теплового режима и минимальные отклонения от заданных характеристик. Ключевые слова: Горелочные устройства, водогрейные котлы, малая мощность котлов, энергоэффективность, технические характеристики горелок, газовые горелки.

Мақалада азот оксидтерінің шығарындыларын азайту және отынды жағу тиімділігін арттыру үшін бу-газ қондырғыларында кәдеге жарату қазандығының жану камерасында үшбұрышты тұрақтандырғыштарды қолдану ерекшеліктері қарастырылады. Артық отын коэффициенті мен саңылаулар санының азот оксидтерінің концентрациясына және шығатын газдардың температурасына әсерін талдайтын эксперименттік зерттеулердің нәтижелері келтірілген. Тәжірибе барысында саңылаулардың саны ұлғайған үшбұрышты призмалар температураның біркелкі таралуына ықпал ететіні және азот оксидтерінің концентрациясын төмендететіні анықталды, бұл экологиялық көрсеткіштерге оң әсер етеді. Сондай-ақ, бугаз қондырғысында азот оксидтерінің минималды деңгейіне жету үшін газ турбиналық қондырғының жану камерасында микрофакельді алдыңғы құрылғыларды қолдану керек, ал кәдеге жарату қазандығының жану камерасында үшбұрышты тұрақтандырғыштарды қолдану қажет. Зерттеу нәтижелері экологиялық өнімділікті жақсарту және жану толықтығын арттыру үшін үшбұрышты тұрақтандырғыштарды қолдана отырып, ұсынылған схеманың жоғары тиімділігін растайды.

В статье рассматривается численное моделирование процессов горения забалластированных газов за уголковыми стабилизаторами, расположенных эшелонированно. Исследуется оптимальное расстояние уголковых стабилизаторов на образование токсичных веществ. Проведенные исследования показывают, что добавление забалластированных газов в эшелонированное горелочное устройство позволяет значительно сократить концентрации оксидов азота. По результатам моделирования максимальные концентрации оксидов азота достигаются при максимальном расстоянии между рядами уголков. Это объясняется тем, что создается сильная рециркуляционная зона за счет комбинации рециркуляционных зон первого и второго рядов, что приводит к повышению температуры в зоне горения. Уменьшение расстояния между рядами уголков приводит к снижению концентрации оксидов азота за счет снижения времени нахождения газов в зоне горения. Согласно численному исследованию концентрация оксидов азота составило 18-24 ppm.