مدلسازی توزیع جریان هوا در محفظه احتراق توربینی به روش تحلیلی

توربین های گازی یکی از بزرگترین تجهیزات تولید انرژی، می باشند. برای کاهش آلایندگی در توربین های گازی لازم است تا احتراق به خوبی انجام گردد. یکی از راه های دستیابی به این امر، توزیع مناسب هوا در محفظه احتراق توربینی است که موجب می گردد تا احتراق به خوبی انجام گرفته و آلاینده ها به حداقل برسند. افزایش سرعت تحلیل توزیع هوا باعث می شود تا طراحان بتوانند با سرعت مناسب و تعداد دفعات تکرار بیشتری به پاسخ مورد نظر خود برسند. در پژوهش حاضر، یک کد یک بعدی مبتنی بر نرم افزار متلب جهت تحلیل سریع جریان توسعه داده شده است که در کنار توزیع هوای ورودی محفظه احتراق توربینی، پارامتر های ترمودینامیکی نظیر فشار و دما درون حلقه و همچنین افت فشار دو سر سوراخ و افت فشار محفظه احتراق توربینی را توسط سه رویکرد متفاوت محاسبه می کند. در رویکرد نخست، بافرض ثابت بودن افت فشار دو سر سوراخ میزان ضریب تخلیه توسط مراجع تخمین زده شده میزان نرخ جرمی عبوری محاسبه می گردد. در رویکرد دوم، با فرض ثابت بودن میزان افت فشار دو سر سوراخ و ثابت بودن چگالی، مقادیر ضریب تخلیه سوراخ ها توسط روابط تجربی به دست آمده و نرخ دبی جرمی سوراخ تعیین می گردد. در رویکرد آخر علاوه بر مفروضات رویکرد قبل، جریان تراکم پذیر در نظر گرفته شده و افت فشار درون حلقه نیز محاسبه می گردد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد رویکرد سوم نسبت به سایر رویکرد ها علاوه بر سرعت حل مناسب از دقت قابل قبولی نیز برخوردار است.

کلیدواژه ها:

محفظه احتراق توربینی ، کد تحلیلی ، آیرودینامیک ، توزیع هوا ، مدلسازی