کاهش تولید آلاینده اکسید نیتروژن در محفظه احتراق جت پایدار با استفاده از چرخش

در این مقاله به شبیهسازی سه بعدی یک توربین گاز جت پایدار و بررسی اثر چرخش و همچنین تاثیر آن بر میزان تشکیل اکسید نیتروژن در آن پرداختیم. محفظه مورد مطالعه محفظه ای استوانه ای که دارای چهار جت مقابل به هم به جهت پایدار کردن شعله و جلوگیری از خاموش شدن آن است که بر اثر برخورد آنها ناحیه چرخشی تشکیل می شود. برای حل معادلات حاکم از روش حجم کنترل و برای تمامی ترمها از روش گسسته سازی مرتبه دوم(order second (استفاده شده است. همچنین محاسبه میدان فشار با الگوریتم سیمپلسی (simpelc (انجام شده است. برای مدلسازی برهمکنش فاز سوخت مایع و هوا نیز از دیدگاه اویلر/ لاگرانژی بهره گرفته شده است.در این دیدگاه معادلات حاکم بر فاز هوا و فاز سوخت به طور متناوب حل می شوند. مدلسازی احتراق قطرات سوخت و برهمکنش آشفتگی/ احتراق با مدلPDF و شبیهسازی رفتار آشفته جریان با مدلrealizable ε − K انجام شده است. مدلسازی اکسید نیتروژن نیز با توجه به مکانیزم زیلدویچ انجام شده است. نتایج شبیهسازی عددی توزیع دما، سرعت و اجزای واکنشی به دست آمده مطابقت قابل قبولی با دادههای تجربی دارد.بعد از اعتبار سنجی انجام شده با مدل شبیه سازی حاضر به بررسی چرخش هوای اولیه با اعداد چرخش 1/0 ، 3/0 و 5,0 پرداخته شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش میزان چرخش هوای اولیه ورودی، میزان اکسید نیتروژن کاهش مییابد.

Keywords:

محفظه احتراق جت- پایدار , عدد چرخش , اکسید نیتروژن