شبیه سازی عددی جریان احتراقی در محفظه احتراق توربین گاز مدل با تکنولوژی ورودی هوای پیچشی دوگانه

در این پژوهش، محفظه احتراق توربین گاز مدل (GTMC)، که به­منظور تزریق جریان هوا از تکنولوژی ورودی پیچشی دوگانه بهره می برد، با استفاده از فرضیات ساده کننده، به­صورت پایا و با فرض تقارن محوری و تحت روش  در حالت احتراقی و غیراحتراقی مورد مطالعه و شبیه سازی عددی قرار گرفته است. بدین منظور، در گام نخست، توانایی مدل های اغتشاشی ،  و  در پیش بینی الگوی جریان غیراحتراقی درون محفظه، بررسی شده و پس از انتخاب مدل اغتشاشی مناسب، جریان احتراقی، با به کارگیری مدل های احتراقی EDC و TPDF در کنار استفاده از سینتیک شیمیایی DRM۲۲، شبیه سازی شده است. در این بررسی، مقادیر حاصل از شبیه سازی برای مولفه های سرعت محوری، شعاعی و مماسی در حالت احتراقی و غیراحتراقی و کسر مخلوط، دما و گونه های H۲CO و CO۲ در حالت احتراقی، با نتایج حاصل از مشاهدات آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج کلی این بررسی نشان می دهد که علی رغم اعمال فرضیات ساده کننده، شبیه سازی صورت گرفته به­خوبی توانایی مدل سازی و توصیف رفتار کلی جریان و احتراق درون محفظه را داراست. اما، مطابق انتظار، استفاده از مدل های اغتشاشی و احتراقی پیشرفته تر، در کنار افزایش هزینه محاسباتی، منجر به دستیابی به نتایج بهتر می شود. این نتایج حاکی از برتری مدل RSM نسبت به دو مدل اغتشاشی دیگر در شبیه سازی جریان غیر احتراقی درون محفظه است. همچنین، نتایج نشان دهنده برتری مدل TPDF در پیش بینی توزیع گونه های اصلی و ساختار شعله در نزدیکی ورودی محفظه است، در حالی که استفاده از مدل EDC منجر به پیش بینی دقیق تر میدان احتراقی در پایین دست جریان می شود.