شبیه سازی عددی اثر نسبت سوخت به هوا در کاهش آلاینده NO در یک محفظه احتراق توربین گاز با مشعل دو پیچشی

هدف از این پژوهش بررسی تاثیر نسبت سوخت به هوا بر روی مشخصات جریان و آلاینده ها درون یک محفظه احتراق دوپیچشی با هندسه مدل است. هوا در این محفظه احتراق به صورت معکوس از درون لوله شعله می گذرد. در این پژوهش با تعریف شرایط مرزی و تولید شبکه کافی شبیه سازی احتراق با استفاده از مدل استاندارد K – Ɛ برای سوخت متان انجام شده است. شبیه سازی ها در چهار نسبت هم ارزی مختلف که تمامی آن ها برای فاز رقیق از سوخت اند، انجام گرفته است. فیزیک جریان درون محفظه نشان داد که در نسبت هم ارزی های بالاتر از ۱، دبی ورودی هوا برای حفظ برای ایجاد جریان بازگشتی و پایداری شعله کافی نیست. با بررسی گردابه و میزان قدرت هر جریان بازگشتی درون محفظه، نتایج نشان می دهد که کاهش نسبت هم ارزی باعث افزایش شدت گردابه موجود در محفظه می شود. در بحث دمای شعله، مشخص شد که کاهش نسبت هم ارزی نه تنها باعث کاهش بیشینه دمای شعله می شود، بلکه می تواند طول شعله را تا حدودی کاهش دهد. درنهایت، با مطالعه تغییرات NOX در طول محفظه، این نتیجه حاصل شد که رفتار تولید NO بسیار به دمای سیال بستگی و نتیجه حاصل از آن تاثیر مثبت و چشم گیر کاهش نسبت هم ارزی بر روی کاهش تولید آلاینده NO احتراق است.