تحليل جريان دو فازي در محفظه احتراق توربين گاز هوايي با تأكيد بر بخش هاي ديفيوزر، سوئيرلر و سوخت پاش

كارشناسي ارشد

چكيده در پايان‌نامه حاضر، به تحليل جريان دو فازي در محفظه احتراق توربين گاز هوايي با تأكيد بر بخش¬هاي ديفيوزر، سوئيرلر و سوخت¬پاش پرداخته شده است. بسياري از فرآيندهاي صنعتي در زمينه احتراق، خنك‌كاري و واكنش¬هاي شيميايي دربرگيرنده تبخير پاششي سوخت مايع در محيط آشفته مي¬باشند. ابتدا جريان تك‌فاز هوا، سپس پاشش سوخت مايع در محيط دوفاز با استفاده از مدل¬هاي پاششي شكست ثانويه و برخورد شبيه¬سازي شده¬ ¬است. براي حل معادلات حاكم از شبكه بندي منظم حجم محدود استفاده شده است. معادلات حاكم بر جريان به صورت ضمني خطي سازي شده¬ و به صورت مرتبه دو گسسته¬سازي شده¬اند. براي فاز پيوسته(سوخت مايع)، از ديدگاه اويلري و براي فاز گسسته(جريان هوا)، از ديدگاه لاگرانژي استفاده شده و جريان آشفته با استفاده از رهيافت¬هاي RANS و LES مدل¬سازي شده ¬است. از ديفيوزر دامپ، سوئيرلر محوري و دو نوع سوخت¬پاش مخروطي و ايربلست در شبيه‌سازي‌ها استفاده شده است. نتايج براي هر دو هندسه مورد بررسي در دو قسمت تك¬فاز و دوفاز ارائه شده و در هر دو حالت مذكور تطابق قابل قبول با داده¬هاي تجربي مشاهده مي¬گردد. در نزديكي نازل سوخت، قطرات ريز در مركز محفظه و قطرات بزرگ‌تر در لبه¬هاي اسپري مشاهده مي¬شود. با فاصله گرفتن از نازل سوخت توزيع قطر قطرات يكنواخت¬تر مي¬گردد. همچنين در پايين¬دست، سرعت جريان دوفاز روند مشابه با سرعت تك¬فاز پيدا مي¬كند و به حالت جريان داخل كانال نزديك¬تر مي¬گردد. با توجه به نتايج بده دست آمده، رهيافت¬ LES نسبت به رهيافت RANS از دقت بالاتري برخوردار است. رهيافت LES داده¬هاي وابسته به زمان براي تحليل و درك بهتر فيزيك مسئله در اختيار قرار مي¬دهد. ضمناٌ در خصوص مدل¬هاي پاششي استفاده شده مدل شكست ثانويه قطرات نسبت به مدل برخورد قطرات نتايج مناسب¬تري را گزارش مي¬دهد. واژه‌هاي كليدي: محفظه احتراق توربين گاز، جريان دوفاز، پاشش سوخت مايع، جريان آشفته

188751

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر فرزاد بازديدي طهراني