بررسی اثر نیروی گریز از مرکز القاءشده حاصل از هندسه داکت بر روی گسترش سرعت شعله پیش آمیخته به کمک نرم افزار اوپن فوم

افزایش سرعت انتشار شعله به کمک نیروی گریز از مرکز می تواند منجر به کاهش طول محفظه احتراق و در نتیجه افزایش نسبت نیروی جلوبرنده به وزن در موتورهای توربین گاز هوایی شود. در این تحقیق تاثیر نیروی گریز از مرکز بر روی گسترش شعله پیش-آمیخته بررسی شده است. بدین منظور، شبیه سازی گردابه های بزرگ احتراق پیش آمیخته هوا-پروپان در دو هندسه داکت مستقیم و منحنی به همراه پله در دیواره خارجی به عنوان شعله نگه دار، با استفاده از نرم افزار منبع-باز اوپن فوم انجام و با نتایج تجربی مقایسه گردید. داکت های مورد نظر دارای ورودی و خروجی هستند و پارامترهای دمای میانگین و چین خوردگی (نسبت سرعت شعله آرام به مغشوش) برای دو سرعت ورودی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. ملاحظه گردید که داکت منحنی با القاء نیروی گریز از مرکز به مخلوط سوخت و هوا سبب اختلاط بهتر مخلوط شده و چین خوردگی، افزایش سطح مقطع شعله و درنتیجه سرعت گسترش شعله بهبود می یابد. همچنین داکت منحنی قابلیت تحمل افزایش سرعت ورودی به مقادیر بالاتر را نیز دارد. در ادامه به منظور بررسی اثر دوران بیشتر سیال، هندسه داکت جدیدی برای دوران بیشتر مخلوط، طراحی و مورد تحلیل قرار گرفت. مقایسه پارامترهای دما و چین خوردگی در مقطع خروجی برای دو هندسه منحنی اولیه (C۲) و طراحی شده (C۳)، نشان داد که افزایش دوران به دلیل افزایش نیروی گریز از مرکز، پارامترهای چین خوردگی و دمای میانگین در خروجی را بهبود می دهد.

کلیدواژه ها:

احتراق ، اوپنفوم ، پیش آمیخته ، شبیه سازی گردابه های بزرگ