شبیه سازی عددی و مقایسه با نتایج تجربی محفظه احتراق حلقه استوانه ای توربین گاز

در این تحقیق نتایج آزمایشگاهی یک مدل محفظه احتراق حلقه استوانه ای توربین گاز با نتایج شبیه سازی عددی برای دست یابی به بهترین مدل های آشفتگی، احتراقی و تشعشویی مقایسه شده است . محفظه مدل مذکور دارای سویلرهای چرخش دهنده هوا و احتراق غیر پیش آمیخته می باشد. مدل های اصلی بکار رفته برای شبیه سازی این نوع از جریان های چرخشی و برگشتی مدل هایRNG K-ε و K-ε می باشد.از ترکیب این مدل ها با مدل احتراقی اضمحلال گردابه ای ومدل تشعشوییP1 به این نتیجه می رسیم که مدل RNG K-ε در ترکیب با مدل احتراقی و مدل تشعشویی مذکور نتایج نزدیکتری به نتایج آزمایشگاهی می دهد. در ادامه با انتخاب مدل آشفتگی RNG K-ε با تغییر در مدل احتراقی و بررسی مدل احتراقی شعله آرام به مقایسه نتایج می پردازیم و به این نتیجه می رسیم که ترکیب مدل احتراقی شعله آرام با مدل آشفتگیRNG K-ε در نواحی نزدیک دیواره و ناحیه چرخشی نتایج بهتری نسبت به ترکیب مدل اضمحلال گردابه ای با مدل آشفتگی RNG K-ε می دهد، ولی در کل نقاط دقت مدل اضمحلال گردابه ای بیشتر است. و دراین راستا با تغییر در مدل تشعشویی و بررسی مدل تشعشویی انتقال گسسته به این نتیجه می رسیم که این مدل تشعشویی نتایج نسبتاً بهتری در مقایسه با مدلP1 می دهدولی هزینه محاسباتی آن بیشتر است. و در انتها با دو مرحله ای کردن واکنش به بررسی نتایج می پردازیم و این طور می توان نتیجه گرفت که در این حالت نتایج به ویژه کسر مولی آلاینده ها از جمله اکسیدنیتریک با دقت بیشتری شبیه سازی می شود، ولی باید دقت شود که فرض دو مرحله ای بودن واکنش باعث افزایش هزینه محاسباتی می شود.

کلیدواژه ها:

محفظه احتراق توربین گاز ، سویلر ، احتراق غیر پیش آمیخته ، اضمحلال گردابه ای ، شعله آرام ، انتقال گسسته