14846

14846

بررسي عددي اضمحلال و پراكندگي امواج آنتروپي

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

فروردين 1394

فروردين 1394

دكتر سيد مصطفي حسينعلي‌پور

مكانيك

چكيده يكي از موضوعات مهم مرتبط با فرآيند احتراق، شناخت ساز و كارهاي مؤثر بر وقوع ناپايداري در آن است. از جمله عوامل مولد ناپايداري‌هاي احتراق، امواج آنتروپي هستند. امواج آنتروپي غيريكنواختي‌هايي در دماي سيال مي‌باشند كه به دليل ناپايا بودن احتراق به وجود آمده و همراه جريان سيال انتقال مي‌يابند. شتاب گرفتن امواج آنتروپي در نازل پايين‌دست محفظه احتراق، منجر به توليد نوسانات فشاري مي‌گردد كه نويز آنتروپي ناميده مي‌شوند. نويز آنتروپي، علاوه‌بر افزايش نويز توليدي توربين گاز، ممكن است به داخل محفظه احتراق بازگشته و منجر به وقوع ناپايداري در احتراق گردد. موضوعي كه در ادبيات موضوع موج آنتروپي محل اختلاف است، رسيدن يا عدم رسيدن آن به نازل پايين‌دست محفظه احتراق مي‌باشد. مطالعات اندك انجام‌شده در اين حوزه، ناقص و در برخي موارد متناقض هستند. هدف از تحقيق حاضر، بررسي موج آنتروپي در حالتي بسيار ساده، به‌منظور پديده‌شناسي آن است. اين پژوهش، به دنبال آن است كه با انجام يك مدل‌سازي عددي به‌روش شبيه‌سازي گردابه‌هاي بزرگ از نحوه انتقال موج آنتروپي در جريان آشفته‌ي كاملاً توسعه‌يافته بين دو صفحه موازي، به شناختي كلي از نحوه اضمحلال و پراكندگي موج آنتروپي رسيده و تأثير پارامترهاي مختلف، شامل عدد رينولدز جريان، شدت آشفتگي ورودي جريان و وجود انتقال حرارت جابه‌جايي در ديواره‌ها بر آن‌ها را بررسي نمايد. افزايش شدت آشفتگي جريان سيال كه به‌معناي افزايش اثر گردابه‌هاي جريان است، پراكندگي و اضمحلال موج آنتروپي را بيش‌تر مي‌نمايد. وجود انتقال حرارت جابه‌جايي در ديواره‌ها با كاهش دماي سيال مجاور موج آنتروپي و افزايش گراديان دما بين ناحيه داغ موج و سيال اطراف، بر ميزان اضمحلال و پراكندگي آن مي‌افزايد. كاهش عدد رينولدز جريان، مدت زمان حضور موج آنتروپي در كانال را افزايش داده و فرصت بيش‌تري را براي اثرگذاري ساز و كارهاي اضمحلال و پراكندگي بر آن مهيا مي‌سازد. لذا با كاهش عدد رينولدز، ميزان پراكندگي و اضمحلال موج آنتروپي افزايش مي‌يابد. واژه‌هاي كليدي:ناپايداري احتراق، امواج آنتروپي، اضمحلال و پراكندگي، شبيه‌سازي عددي، شبيه‌سازي گردابه‌هاي بزرگ