مدل سازی عددی اثر عملگر پلاسما بر میدان دما و سرعت احتراق آشفته متان و هوا

یکی از روش هایی که در سال های اخیر به منظور بهبود کیفیت احتراق و انتقال حرارت داخل محفظه احتراق توربین گاز مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از محرک پلاسما می باشد. از این رو در این مقاله به بررسی عددی تاثیر عملگر پلاسما روی فرآیند احتراق داخل یک محفظه احتراق مدل به وسیله ی نرم افزار فلوئنت پرداخته شده است. بدین منظور از یک نیروی تجربی که به عنوان ترم چشمه به معادلات مومنتوم در ناحیه ی معینی از محفظه اعمال شده استفاده کرده و به وسیله ی یک کد UDF آنرا به ناحیه ی مورد نظر اعمال می کنیم. به منظور مدل سازی آشفتگی از مدل SST K-ω و برای شبیه سازی جریان احتراقی نیز از مدل پراکندگی گردابه استفاده شده است. در ابتدا به شبیه سازی احتراق بدون پلاسما داخل محفظه پرداخته و نتایج به دست آمده را با داده های تجربی و عددی به دست آمده از سایر کارها مقایسه می کنیم. سپس به بررسی تاثیر عملگر پلاسما روی فرآیند احتراقی می پردازیم. نتایج به دست آمده حکایت از یکنواخت تر شدن توزیع دما به صورت شعاعی داخل محفظه و کاهش دمای ماکزیمم و در نتیجه کاهش آلاینده NOx تولید شده دارد. هم چنین به علت القای سرعت توسط محرک پلاسما میزان سرعت ماکزیمم داخل محفظه در نقاط پس از اعمال پلاسما افزایش می یابد

کلیدواژه ها:

عملگر پلاسما ، احتراق آشفته ، نیروی تجربی ، کد UDF ، انتقال حرارت در محفظه احتراق