31002

مطالعه عددي پديده فلش بك در يك محفظه احتراق

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا

1401

1403/4/2

دكتر اميرمهدي تحسيني

ندارم

مكانيك

هدف از اين مطالعه، بررسي تأثيرات افزودن هيدروژن به سوخت بر روي پديده فلش‌بك شكست گردابه ناشي از احتراق در يك محفظه است. براي انجام مطالعات، يك محفظه احتراق تحقيقاتي اتمسفريك انتخاب شده و تحليل، با استفاده از شبيه‌سازي‌هاي عددي انجام شده است. به منظور مدل‌سازي تعاملات آشفتگي-شيمي، از مدل احتراق EDC استفاده شده و مكانيزم واكنش GRI 2.11براي بررسي دقيق‌تر فرآيند احتراق به كار گرفته مي‌شود. مطالعه حاضر با حفظ ثابت بودن دماي خروجي انجام مي‌شود. براي اين كار، با افزودن هر مقدار هيدروژن به جريان ورودي پيش‌مخلوط، مقدار متان با استفاده از روش آزمون و خطا كاهش مي‌يابد تا دماي متوسط خروجي تقريباً ثابت باقي بماند. هدف از اعمال اين محدوديت، حفظ شرايط عملياتي است كه براي افزودن هيدروژن به محفظه‌هاي احتراق موجود، به ويژه از ديدگاه فناوري، مهم است. علاوه بر اين، توليد NOx حرارتي كنترل مي‌شود. در ادامه، تأثير افزودن هيدروژن بر ضخامت و شكل شعله بررسي شده و در نهايت، تأثير فشار عملياتي بر رفتار فلش‌بك تحليل مي¬شود.

1403/04/12

Numerical Study of Flashback Phenomenon in a Combustion Chamber

6/22/2025 12:00:00 AM

The purpose of this work is to investigate the effects of adding hydrogen to the fuel on the combustion induced vortex breakdown flashback phenomenon in a combustion chamber. An atmospheric research burner is selected for studies and the analysis is performed using numerical simulations. In order to model the turbulence-chemistry interactions, the EDC combustion model is utilized and the GRI 2.11 reaction mechanism is used to investigate the combustion process as carefully as possible. The present studies are performed keeping the exit temperature constant. To do this, by adding any amount of hydrogen to the premixed inlet flow, the methane is decreased by using the trial-and-error until the mass averaged exit temperature remains almost constant. The purpose of applying this limitation is to keep the cycle operational condition unchanged that is important for adding hydrogen to the existing combustion chambers especially from technological viewpoint. In addition, the thermal NOx production is controlled. In the following, the effect of hydrogen addition on the flame thickness and flame shape is investigated and finally, the effect of operating pressure on the flashback behavior is analyzed.

محفظه احتراق , فلش بك , هيدروژن , متان , شبيه سازي عددي , عدد چرخش

Combustion chamber , Flashback , Hydrogen , Methane , Numerical simulation , Swirl number

Mehdi Mohamadi

Dr.Amirmahdi Tahsini