بررسی تاثیر تغییر طول پره های یک چرخاننده کم چرخش بر میدان جریان در یک شعله پیش آمیخته

در این تحقیق به بررسی تاثیر تغییر در طول پره چرخاننده کم چرخش در یک شعله پیش مخلوط اشاره می شود. بدین منظور از دو چرخاننده چهار پره و هشت پره به شعاع ۷ میلی متر و شعاع صفحه انسداد ۵/۴ میلی متر استفاده شده است. با حفظ نسبت انسداد ۸۸/۰، پنج حالت مختلف فرض شده است. شبیه سازی میدان با استفاده از نرم افزار Fluent و با حل معادلات سه بعدی ناویر-استوکس و مدل آشفتگی k-ε صورت گرفته است. از هوا به عنوان اکسیدکننده و متان به عنوان سوخت با نسبت هم ارزی ۶۵/۰ استفاده شده است. نتایج نشان دهنده آن است که تغییر طول پره چرخاننده کم چرخش تاثیر به سزایی بر رفتار کلی جریان دارد. با افزایش طول پره، بیشینه مقدار سرعت در کانال، مربوط به چرخاننده چهار پره و هشت پره به ترتیب، از ۱۴ متر/ثانیه تا ۲۰ متر/ثانیه و از ۱۹ متر/ثانیه به ۲۶ متر/ثانیه افزایش می یابد. همچنین از منظر رفتار شعله مشاهده شد در دو حالت از چرخاننده چهار پره به دلیل نبود میزان چرخش لازم، شعله به صورت V شکل تشکیل نمی شود. نتایج نشان داد که در هندسه مورد نظر این تحقیق کمینه مقدار چرخش برای داشتن شعله V شکل ۱۴۰ واحد/ثانیه می باشد. شایان ذکر است، که با افزایش طول پره چرخاننده، شعله به مکان پایین تری منتقل می شود که اختلاف در بیشترین و کمترین مقدار جابجایی در چرخاننده های چهار و هشت پره به ترتیب ۷/۴ و ۸/۷ درصد می باشد.

کلیدواژه ها:

احتراق کم چرخش ، چرخاننده کمچرخش ، طول پره ، شعله ی V شکل ، گاز طبیعی ، احتراق پیشآمیخته