شبیه سازی عددی محفظه احتراق توربین گاز بمنظور بررسی اثرات تغییر مقدار هوای ورودی بر مشخصه های جریان احتراقی

با استفاده از یک شبیه سازی عددی سه بعدی برای جریان در یک محفظه احتراق توربین گاز، اثر کاهش هوای ورودی بر روی عملکرد و پارامترهای محفظه مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور 5 حالت در نظر گرفته شده است. در نهایت برای هر یک از حالات پنجگانه پارامترهای مهم محفظه با یکدیگر مقایسه شده است. در شبیه سازی عددی معادلات جریان در حالت سه بعدی تراکم ناپذیر به همراه معادله انرژی حل شده است. روش دو معادله ای اصلاح شده (renormalization group) RNGk-e برای مدلسازی اغتشاشات و روش (Discrete Ordinate) DO برای تخمین اثر تشعشع در معادله انرژی به کار گرفته شده است. واکنش شیمیائی (سوختن گاز طبیعی با هوا) بصورت یک قدمی برگشت ناپذیر در نظر گرفته شده و کسر جرمی نمونه های جرمی ذخیل در واکنش بوسیله حل یک معادله انتقال(transport equation) برای هر نمونه بدست آمده است. در حالی که نرخ تولید یا مصرف نمونه ها با استفاده از مدل اتلاف گردابه ای مگنوس برای هر نمونه محاسبه شده است. نتایج نشان از اهمیت بالای کنترل مقدار هوای ورودی به اتاقک احتراق دارد. زیرا با کاهش هوای ورودی به محفظه نه تنها انتالپی کل ورودی به توربین کاهش می یابد (این مسئله باعث افت شدید کار خالص خروجی و راندمان سیکل توربین میشود) بلکه باعث افزایش دمای خروجی محفظه احتراق می گردد که از مهمترین عوامل محدود کننده در محفظه های احتراق است.

Keywords:

محفظه احتراق صنعتی , نشتی مبدل حرارتی , مدلسازی احتراق مغشوش , تشعشع