14301

14301

شبيه‌سازي جريان واكنشي در يك محفظه احتراق الگو در توربين گاز هوايي

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا - آيروديناميك

اسفند ماه 1393

اسفند ماه 1393

دكتر فرزاد بازديدي طهراني

مكانيك

چكيده در كار حاضر به تحليل عددي توزيع جريان هوا درون محفظه احتراق استوانه¬اي مدل WJCC و تاثير پاشش سوخت بر جريان درون آن مورد انجام واقع شده است. نازل سوخت محفظه احتراق WJCC از نوع ايربلست و سوئيرلر آن از نوع محوري با پره¬هاي منحني بوده ¬است. هواي مورد نياز محفظه از ناحيه سوئيرلر ورودي كه براي ايجاد اختلاط بهتر و پايداري شعله، سوراخ¬هاي اوليه و سوراخ¬هاي رقيق¬سازي براي تكميل فرآيند احتراق وارد مي¬شود. براي شبيه¬سازي عددي جريان دوفازي واكنشي محفظه احتراق WJCC، از مدل Realizable و مدل¬هاي احتراقي تابع چگالي احتمال فرضي بتا و فليملت پايا ، استفاده شده¬ است. در ابتدا جهت بررسي توزيع و شكل¬دهي مناسب جريان درون محفظه احتراق، از حل سرد (بدون واكنش) استفاده شده است كه نتايج حاصله از دقت مناسبي برخوردار مي¬باشد. در ادامه به بررسي توزيع سرعت و نحوه شكل¬گيري جريان، در جريان واكنشي با سوخت¬پاش¬ ايربلست پرداخته شده است و با داده¬هاي آزمايشگاهي مقايسه شده¬اند. نتايج نشان مي¬دهند كه در جريان واكنشي به دليل پاشش سوخت چگالي بالا به درون جريان، چگالي ناحيه ورودي بالا رفته و باعث افزايش سرعت جريان شده و ناحيه بازگردش كوتاه¬تر و ضعيف¬تر شده¬ است. با مقايسه دو مدل احتراقي تابع چگالي احتمال فرضي بتا و فليملت پايا، نتايج حاصل از فليملت پايا، در ناحيه نزديك سوخت¬پاش، تطابق نزديك¬تري با داده¬هاي آزمايشگاهي دارند. با به كارگيري مدل جهات مجزا جهت مدل¬سازي تشعشع گرمايي در جريان واكنشي، رفتار توزيع دما در نواحي نزديك ديواره بهبود‌يافته و به نتايج تجربي نزديك شده است. در ادامه پديده‌هاي ، ، و سرعت پاشش سوخت مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته است. واژه‌هاي كليدي: محفظه احتراق توربين گاز، مدل احتراقي، پاشش سوخت مايع، جريان واكنشي- آشفته