شبیه سازی جریان چرخشی دو جهته در محفظه احتراق موتور توربین گاز

این مطالعه یک شبیه سازی عددی از محفظه احتراق جریان چرخشی دیواره سرد را فراهم می کند . تفاوت این محفظه با محفظه هایی که قبلا مورد مطالعه قرار گرفته است در وجود یک لاینر محافظ در وسط محفظه و دور شفت انتقال قدرت می باشد . همچنین ساختار جریان چرخشی در این محفظه دارای این مشخصه است که اکسید کننده به صورت مماسی به داخل محفظه پاشیده می شود . این کار منجر به میدان احتراقی چرخشی می گردد که به طور ذاتی به دو ناحیه هم محور جداگانه تقسیم می شود : یک جریان چرخشی خارجی در جهت انتهای محفظه و یک جریان چرخشی داخلی هم مرکز در راستای مخالف . چرخش داخلی زمان ماندگاری سوخت، توربولانس، و فرایند اختلاط پیشرانه را افزایش می دهد، و بنابراین بازدهی و تراست کلی بهبود می یابد . به علاوه چرخش های مارپیچی یک مسیر جریان طولانی بزرگتر از طول هندسی محفظه ایجاد می کند، که امکان استفاده از طول های کوتاهتر برای محفظه را فراهم می کند . جریان چرخشی خارجی از طریق خنک کاری جابجایی، دیواره محفظه را از بار حرارتی بالا محافظت می کند، و در نتیجه باعث داشتن دمای دیواره پایین تر می گردد . این مشخصه نه تنها ضرورت خنک کاری دیواره بیرونی را کاهش می دهد، بلکه اجازه انعطاف بیشتر در انتخاب موادی با دوام بالاتر و وزن کمتر را می دهد . تاثیر خنک کاری جریان چرخشی داخلی روی لاینر به اندازه تاثیر جریان چرخشی خارجی روی بدنه نیست . به کمک این شبیه سازی وجود یک جریان چرخشی دو جهته و نیز وجود منتل که ناحیه جدا کننده چرخش داخلی و خارجی است، تایید می شود . مطابق با این شبیه سازی، اثرات دیواره سرد از نمودارهای دما و کسرهای مولی توزیع شده در امتداد محفظه احتراق مشخص می گردد .