بررسی عددی تاثیر پاشش بخارآب در محفظه احتراق موتور توربینی بر روی عملکرد موتور

موتورهای توربینی جزء مهمی از صنعت حمل و نقل هستند که به علت گستردگی استفاده از آن ها، همواره سعی شده تا با روش های مختلف بتوان هم میزان توان و رانش موتور را افزایش داد و هم بازده سیکل آن ها را بالا برد. یکی از این روش ها، استفاده از پاشش بخارآب در محفظه احتراق می باشد. پاشش بخارآب می تواند با افزایش دبی جرمی سیال، توان و رانش موتور را افزایش دهد. همچنین می تواند دمای خروجی محفظه احتراق را کاهش و از این طریق عمر توربین را افزایش داده و باعث کاهش آلاینده ها شود. علاوه بر آن، بخارآب را می توان از گازهای خروجی موتور نیز تولید نمود که این امر باعث افزایش بازده کلی سیکل می شود.در تحقیق حاضر، پاشش بخارآب در محفظه احتراق موتور ای ال اف ۵۰۲ بررسی شده است. پاشش بخارآب در دبی های مختلف، در چند فشار و نسبت سوخت به هوا مطالعه شده است. جهت انجام محاسبات از نرم افزار استار سی سی ام استفاده شد. سپس با استفاده از نتایج به دست آمده از آن، سیکل گازی متناظر موتور با کد متلب نوشته شده، تحلیل شده و توان و رانش موتور محاسبه گردید و میزان بخارآب تولیدی توسط گازهای خروجی نیز تخمین زده شد.مشاهده شد که تاثیر پاشش بخار بدون افزودن سوخت اضافی به موتور و با استفاده از گازهای خروجی برای تولید بخار، می تواند توان موتور را تا ۱۷ درصد افزایش دهد. این مقدار با افزودن سوخت اضافی مورد نیاز برای تولید بخار، می تواند تا حداکثر ۳ برابر توان و حداکثر ۳/۲ رانش را ارائه دهد.

کلیدواژه ها:

پاشش بخارآب ، دینامیک سیالات محاسباتی ، محفظه احتراق ، توان ، تحلیل سیکل