بررسی عددی تاثیر پارامترهای هندسی حفره بر عملکرد محفظه احتراق مافوق صوت

در این مطالعه عملکرد یک محفظه احتراق مافوق صوت دارای حفره پایدار کننده شعله به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، ابتدا برای بررسی صحت روش حل عددی انتخاب شده، نتایج با داده های تجربی مقایسه شده است. در محفظه احتراق مورد نظر، جریان هوا به صورت مافوق صوت و با عدد ماخ ۲.۵۲ وارد محفظه شده و سوخت هیدروژن گازی با عدد ماخ ۱ به صورت جریان متقاطع درون آن تزریق می شود. به منظور پایداری شعله درون محفظه احتراق از یک حفره استفاده شده و تزریق سوخت در باالدست حفره قرار داده شده است. وجود حفره باعث ایجاد یک میدان گردابهای درون آن شده که شرایط مناسبی برای اختلاط سوخت و هوا و پایداری شعله ایجاد می نماید. بین جریان درون حفره و جریان آزاد یک الیه برشی ایجاد شده که احتراق در آن شکل می گیرد و شعله پایدار می شود. هندسه حفره می تواند تاثیر زیادی بر پایداری شعله درون محفظه احتراق بگذارد. لذا اثر پارامترهای طول، عمق و زاویه حفره برای محفظه احتراق با یک تزریق در باالدست حفره بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش عمق حفره افت فشار و بازده احتراق کاهش می یابد. به گونه ای که با افزایش عمق حفره از ۱۰ میلیمتر به ۳۰ میلیمتر، افت فشار ۷ درصد و بازده احتراق ۲۵ درصد کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

احتراق مافوق صوت ، اسکرمجت ، حفره پایدار کننده شعله ، دینامیک سیالات محاسباتی