شبیه سازی توزیع دما دیواره لوله شعله در توربین های گازی پر مصرف صنایع نفتی و بررسی تاثیر سرعت های متفاوت سوخت ورودی

در تحقیق حاضر، احتراق درون لوله شعله توربین گازی شبیه‏سازی شده است. باید توجه داشت که شبیه‏سازی سه‏بعدی این مسئله بسیار زمان‏بر بوده و نیازمند پردازش موازی است، لذا در این شبیه‏سازی یک هندسه دو بعدی که در آن شر‏ط‏های مرزی سمت چپ سرعت ورودی سوخت و هوا و در بالا شرط مرزی دیواره لوله و در پایین شرط محور به منظور شبیه‏سازی قطاعی از لوله، در نظر گرفته شده است. در دیواره لوله دو روزنه برای ورودی هوا تعبیه شده است و در خروجی شرط مرزی فشار خروجی در نظر گرفته شده است. سپس شبکه‏ بندی هندسه مورد نظر در جهت طولی و شعاعی برای اطمینان از استقلال شبکه و همچنین صحت نتایج، مورد ارزیابی قرار گرفته شده است و درنهایت به بررسی احتراق با تغییر سرعت سوخت به عنوان یکی از پارامترهای ورودی لوله شعله و همچنین کسرهای جرمی آن پرداخته شده است. با شبیه‏سازی احتراق در حالات متفاوت مشاهده شده است، هنگامی که سرعت سوخت ورودی افزایش یافته و میزان کسر جرمی برابر با اندازه استوکیومتری خود باشد، دمای خروجی لوله افزایش پیدا کرده است ولی میزان کسر جرمی بخار آب نیز به نسبت آن زیاد می‏شود و در نتیجه این پدیده نشان داده است که پارامترهای ورودی باید به گونه‏ای تنظیم شوند که سیال خروجی لوله دارای دمای مناسب و بالاترین انرژی بوده و به گونه‏ای نباشد که به پره توربین ضربه بزند.

Keywords:

لوله شعله , سرعت سوخت ورودی , کسر جرمی , شبیه سازی