مقالات

پروفیل دمای خروجی محفظه احتراق توربین گاز V94.2

توربین گاز 2V94. از توربین­های رده­سنگین(Heavy duty) زیمنس محسوب می­شود که توانی معادل 162مگاوات تولید می­نماید. شکل سیلویی محفظه احتراق این سری از توربین­های زیمنس، آنها را نسبت به مابقی محصولات این کمپانی منحصربه فرد نموده است. تعداد توربین­های 2V94. موجود در کشور حدود 200 توربین تخمین زده میشود که از توربین‌های پرکاربرد در کشور محسوب میشود. محفظه احتراق توربین 2V94. دارای دو حالت احتراقی می­باشد: حالت دیفیوژن(Diffusion) و حالت پیش آمیخته. (None premixed)شعله در حالت دیفیوژن پایدارتر بوده ولی از طرفی آلایندگی در این حالت بیشتر است. در دورهای پایین به دلیل عدم پایداری شعله، حالت احتراقی دیفیوژن در نظر گرفته می‌شود ولی در نهایت ترجیح بر آن است که هر چه سریعتر موتور وارد حالت پیش آمیخته شود. برای بهبود پایداری تمهیدی (یک مسیر مجزای سوخت در موقعیت دیفیوژن) اندیشیده شده است که منجر به تشکیل یک شعل دیفیوژن در مرکز برنر می­گردد. به مسیر سوخت این شعله دیفیوژن در حالت پیش آمیخته پایلوت(pilot) اطلاق می­شود. با توجه به کاربرد زیاد این توربین گاز صنعتی در کشور، با درک بهتر جریان داخل محفظه احتراق این موتور می­توان تمهیدات مناسبی جهت بهبود عملکرد توربین و همچنین راهکارهای افزایش عمر توربین ارائه کرد. با کنترل احتراق علاوه بر مراقبت بیشتر از پره­های توربین، میزان آلایندگی توربین را نیز می­توان کاهش داد. یکی از موارد مهم در طراحی موتورهای توربین گاز اطمینان از تشکیل شعله پایدار در طول عملکرد موتور از استارت تا بارکامل می­باشد. مقدار حدی شعله پایدار با محدوده خاموشی رقیق (Lean blow out)(LBO)

تعریف می­شود و مربوط به نقطه­ای است که پایین­تر از آن، امکان حصول احتراق در مخلوط سوخت و هوای موجود در محفظه وجود ندارد. بنابراین هر چقدر کارکرد موتور در حاشیه امن­تری از این مقدار قرار گرفته باشد به این معنی است که از وضعیت نامطلوب خاموشی دورتر می­باشد. روش­های متعارف تخمین محدوده خاموشی رقیق شعله در برنرهای صنعتی عموماً شامل استفاده از روابط همبستگی تجربی، انجام تست­های پارامتریک و استفاده از روش­های شبیه سازی عددی می­باشد. در خصوص سامانه­های نوظهور، روابط تجربی اغلب از دقت اندک و بازه اعتبار محدودی برخوردار هستند. از سوی دیگر تست­های تجربی برای تخمین محدوده پایداری شعله زمانبر و بسیار پرهزینه می­باشند. با توسعه (Computational fluid dynamic)CFD،امروزه ابزاری بسیار توانمند جهت بررسی فرآیندهای موجود در محفظه­های احتراق توربین­های گاز در اختیار پژوهشگران این حوزه قرار گرفته است. در شبیه سازی جریان­های احتراقی انتخاب مدل­های احتراقی و مدل­های آشفتگی مناسب یکی از چالش­های همواره موجود است، چرا که دقت حل مسئله و هزینه و زمان محاسباتی را تحت تاثیر قرار می­دهد. از این رو مروری بر شبیه­سازی­های احتراقی انجام شده و همچنین کارهای عددی انجام شده برای بدست آوردن محدوده خاموشی شعله روی محفظه احتراق توربین­های گازی صورت گرفته است.

 

گزارش حاضر به شبیه­سازی جریان واکنشی محفظه احتراق توربین گاز V94.2،با هدف شناخت میدان جریان،اختلاط سوخت­و هوا، شکل شعله، توزیع دمای سه­بعدی و راندمان احتراق و در نهایت استخراج پروفیل دمای خروجی محفظه احتراق توربین گاز V94.2، پرداخته است و همچنین پایداری احتراق و محدوده خاموشی شعله را در لودهای مختلف توربین گاز  V94.2بررسی کرده است. در ادامه هندسه، استقلال از شبکه و شبیه­سازی جریان داخل محفظه توربین گاز V94.2 به تفصیل ارائه شده است. لازم به توضیح است به علت عدم وجود داده­های تجربی مورد نیاز در محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2، از یک محفظه نمونه دارای داده تجربی برای اعتبار سنجی نتایج استفاده شده است.

 

هندسه و شرایط مرزی محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2

توربین  V94.2از سری توربین­های سیلویی کمپانی زیمنس می­باشد که دارای دو محفظه احتراق در دو طرف محور شفت واسط کمپرسور و توربین  بوده و این محفظه‌ها که به زانویی(Elbow) کمپرسور و توربین متصل می­شوند. سیال سرد از طریق مسیر دیفیوزر وارد فضای اینرکیسینگ(Inner casing) می­شود و به سمت فضای مربوط به هوای خنک کاری اطراف زانویی هدایت می‌شود پس از آن هوای سرد وارد آنالوس اطراف محفظه شده و مقداری از هوا به عنوان خنک کاری سرامیک­های محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 وارد محفظه شده و قسمت اعظم هوای سرد از طریق فضای گنبدی محفظه وسویرلرهای(Swirler) برنر با سوخت مخلوط شده و وارد محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 می­شود. پس از احتراق مخلوط سوخت و هوا، گاز داغ از طریق زانویی و اینرکیسینگ به سمت توربین هدایت می­شود. این توربین گاز دارای 16برنر هیبرید(Hybrid burner) است که توانایی کار در هر دو مود پیش­آمیخته و غیر پیش­آمیخته­را دارد. هندسه کلی محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 در شکل قابل ملاحظه می­باشد. با توجه بزرگ بودن ابعاد محفظه و همچنین تقارن هندسی موجود در برخی از قسمت­ها، دامنه حل شبیه سازی تا حدی که آسیبی به شبیه- سازی وارد نکند، کوچک شده است. جدول تقسیم بندی دامنه محاسباتی را نشان می‌دهد.

شبکه بندی و استقالل از شبکه

 با توجه به تقارن در برخی قسمت‌های محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 سعی شده است دامنه حل مسئله و در نتیجه تعداد المان‌ها به کمترین مقدار ممکن برسد ولی با توجه به پیچیدگی زیاد هندسه و همچنین وجود سوراخ‌های کوچک متعدد این امر سخت­تر شده است. در شبیه سازی عددی سیالاتی همواره بررسی استقلال از شبکه از اهمیت خاصی برخوردار است چرا که پیدا کردن شبکه­ای که کمترین تعداد المان با دقت لازم را داشته باشد می‌تواند هزینه و زمان محاسباتی را کاهش دهد. از این رو در پروژه حاضر استقلال از شبکه از منظر میدان سرعت و همچنین احتراق بررسی شده است. برای صرفه جویی در زمان، برای بررسی استقلال پاسخ از شبکه، از شبکه دوبعدی استفاده شده است. چهار نوع شبکه با تعداد المان­های متفاوت توسط نرم­افزار Ansys meshing مورد بررسی قرار گرفته است. جدول تعداد المان­ها و اندازه کوچکترین و بزرگترین المان­ها در ناحیه احتراقی را نشان می‌دهد. در شکل دامنه حل و شبکه دوبعدی اعمال شده به همراه خط مقایسه­ای که جهت بررسی استقلال از شبکه مورد استفاده قرار گرفته است، مشاهده می­شود. شکل نیز نتایج بررسی میدان سرعت و دما را بر روی خط مقایسه، برای شبکه‌های مختلف نشان می­دهد.

بررسی پارامترهای مورد مطالعه در ناحیه احتراق حکایت از آن دارد که حداکثر شبکه مجاز برای ناحیه احتراق 3میلی­متر می‌باشد. نکته دیگری که در نتایج مشاهده گردید آن است که هر چه به انتهای شعله نزدیک می­شویم نتایج به هم نزدیکتر می‌شود

. شبکه­ بندی ­بعد از ناحیه شعله 10تا 15میلی­متر در نظر گرفته شد که اندازه ­های مناسبی برای مابقی حجم محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 می­باشد، چراکه به­صورت قابل­توجهی می­تواند حجم مش و به­تبع آن حجم محاسبات را کاهش دهد.

 

در نهایت با توجه به دامنه حل محاسباتی که پیشتر توضیح داده شد، تعداد المان­ها 83میلیون می­باشد. کوچکترین المان در قسمت اینرکیسینگ 0/2 میلیمتر و بزرگترین المان در ناحیه زانویی محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 ، 25میلیمتر است. لازم به توضیح است که پارمتراسکیونس(Skewness) شبکه این بخش 89/0است، که نشان­دهنده کیفیت خوب شبکه می­باشد. برای شبکه بندی لایه مرزی، تعداد 12لایه با ضخامت اولین لایه 01/0میلی­متر در نظر گرفته­شده است. برای حل دقیق ناحیه­ای که انتقال حرارت در آن دارای اهمیت می­باشد، وای­پلاس(Y Plus) کوچکتر از 5توصیه گردیده است که به ترتیب وای­پلاس دیواره آنالوس 7/0،سپر حرارتی 7/1 و زانویی 02/1 به دست آمده است، که نشان­دهنده کیفیت مناسب شبکه بندی در لایه­مرزی می­باشد. شبکه بندی نهایی در شکل ارایه شده است.

 

اعتبارسنجی

برای اطمینان از شبیه­سازی هندسه اصلی محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 از یک مدل نمونه که نتایج تجربی آن موجود است با استفاده از نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شده و نتایج آن با مدل‌های احتراقی و آشفتگی مختلف بررسی و با نتایج تجربی مقایسه شده است. مدل نمونه حل شده یک شعله غیر پیش آمیخته می­باشد که سرعت جت سوخت آن 7/32متر بر ثانیه، سرعت هوای آنالوس آن 2/38متر بر ثانیه و سرعت جریان کمکی(Co-flow) از کف محفظه مساوی 20متر بر ثانیه می­باشد. چون فاصله سویرلر تا خروجی برنر زیاد است می­توان میدان جریان را با دقت زیادی، دوبعدی یا متقارن محوری فرض کرد.درمقاطع مختلف، اندازه­گیری دما انجام شده است که در فاصله 5/1 برابرقطر جسم مانع(Bluff body) نتایج در پایین­دست شعله در شکل آورده شده است.

شکل نتایج مقایسه مدل‌های مختلف احتراقی و آشفتگی را نشان می­دهد. نتایج نشان می‌دهد که مدل آشفتگی و و SST-SAS , Realizable- kƸ ,Standard-kƸ  دارای نزدیک­ترین نتیجه نسبت به داده تجربی می­باشد

 

شبیه سازی هندسه اصلی محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2

محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 بسته به لود کاری توربین در حالت­های احتراقی متفاوتی کار می‌کند، بدین صورت که وضعیت محفظه از نقطه شروع تا بار حدود50% در حالت شعله دیفیوژن قرار دارد و از بار 70% تا 100% در حالت پیش آمیخته قرار می­گیرد. باتوجه به این که حالت اصلی احتراق این محفظه در بار 100%و حالت پیش آمیخته است، شبیه سازی محفظه در این حالت انجام شده است و برای مقایسه شکل شعله و میدان جریان، شبیه­سازی در حالت غیر پیش­آمیخته نیزصورت گرفته است. همچنین با توجه به اهمیت شناسایی و بررسی رفتار محفظه در طی سیکل کاری موتور و تغییر اساسی ساختار شعله با تغییر نسبت سوخت پایلوت به سوخت کل(Pilot fuel ratio) در لودهای مختلف کاری، شبیه­سازی میدان جریان احتراقی در بارهای مختلف 0% ، 50% ، 70% و 100%صورت گرفته و نتایج حل بررسی شده است.

در شبیه سازی حاضر مدل SST -SAS به خاطر هزینه بالای محاسباتی در هندسه واقعی انجام نشده است. بنابراین مدل انتخابی آشفتگی و احتراقی به ترتیب مدل و Finite Rate/Eddy Dissipation ,Standard k − 𝜀 است.

لازم به ذکر است واکنش تولید محصولات احتراق در مدل حاضر به­صورت واکنش دو مرحله ای متان (معادله (1 )و (2 ) )در نظر گرفته شده است.

محدوده خاموشی شعله در محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2

برای بدست آوردن محدوده خاموشی شعله، مقدار سوخت به صورت تدریجی کاهش یافته و به ازای هر مقدار سوخت جدید، شبیه­سازی عددی میدان جریان واکنشی تکرار می‌گردد. پس از به دست آوردن حل همگرا به ازای هر مقدار سوخت، مقدار میانگین دما در مقطع مشخصه(Feature section) از محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 محاسبه می­گردد. برای تعیین مقطع مشخصه در هر مجموعه از شرایط کاری محفظه، ابتدا ناحیه بازچرخش مرکزی(Central recirculation zone) محفظه با استفاده از سطوح دارای سرعت محوری صفر تعیین شده و مقطع مشخصه به صورت صفحه­ای عمود بر مقطع طولی میانی محفظه و مماس بر بخش پایین دست ناحیه بازچرخش تعریف می­شود. نمایی از یک محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 توربین گاز به همراه ناحیه بازچرخش مرکزی و مقطع مشخصه آن در شکل ارایه شده است. سپس با استفاده از مقادیر میانگین دما در مقطع مشخصه محفظه و نسبت هم­ارزی در دو حل متوالی، پارامتر مشخصه محفظه(Feature Parameter) محاسبه می­گردد. پارامتر مشخصه محفظه با استفاده از قدر مطلق نسبت خطای نسبی دمای میانگین محاسبه شده در مقطع مشخصه محفظه به خطای نسبی مقدار نسبت هم­ارزی، محاسبه می‌گردد. به بیان دیگر پارامتر مشخصه محفظه، بیانگر ارتباط بین نرخ تغییر دمای متوسط در مقطع مشخصه و نرخ تغییر نسبت سوخت به هوای محفظه می­باشد. در معادله (3 )تعریف پارامتر مشخصه نیز ارایه گردیده است. در شرایط کاری احتراق پایدار، تغییرات پارامتر مشخصه اندک بوده ولی در هنگام بروز خاموشی این پارامتر به طور چشمگیری افزایش می­یابد.

در رابطه (3)Γ  پارامتر مشخصه، 𝑇n و 𝑇n+1+دمای میانگین و 𝜙n و 𝜙𝑛+1 نیزی نسبت هم­ارزی میانگین در دوحل متوالی در صفحه مشخصه را نشان می­دهد.

با استفاده از این روش در شرایط کاری مختلف محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 توربین گاز، مپ پایداری محفظه در قالب یک گراف یا یک جدول تولید می­شود. همچنین با استفاده از روش‌های برازش داده­ها از قبیل روش حداقل مربعات، روابط ریاضی جهت تخمین محدوده خاموشی محفظه استخراج می­گردد. در شبیه­سازی انجام شده از قطاع یک چهارمی‌مدل ساده شده یک برنر بدون در نظر گرفتن هوای خنک­کاری استفاده شده است. به منظور تسهیل حل عددی، سویرلر دیفیوژنی و سویرلر پیش آمیخته حذف و نتیجه آنها به صورت شرط مرزی ورودی با پروفیل به دست آمده از شبیه­سازی عددی دقیق انجام شده، به صورت شرط مرزی ورودی پیش آمیخته و غیر پیش آمیخته در نظر گرفته شده است. در شکل نمایی از هندسه ساده در نظر گرفته شده از مقطع یک برنر این محفظه و خروجی آن نشان داده شده است.

در نهایت برای اینکه بتوان مپ پایداری استاتیکی محفظه v94.2 را ارائه داد، نسبت هم­ارزی خاموشی محفظه را بر حسب پارامتر بی­بعد لودینگ(Loading parameter) محفظه ارائه و به صورت رابطه (4 )تعریف می­شود

بحث بر روی نتایج محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2

 

محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 دارای سه ناحیه بازچرخش می­باشد. ناحیه بازچرخش اصلی که باعث پایداری شعله می­شود، درون محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 در امتداد برنر تشکیل می­شود که بزرگترین اندازه را میان تمام نواحی بازچرخش دارد ناحیه بازچرخش دوم ایجادشده در مرکز محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 و سومین ناحیه بازچرخش در لبه بالایی دیواره محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 می­باشد. شکل ناحیه بازچرخش اصلی و فرعی را بر روی کانتور سرعت محوری که با بیشینه سرعت محوری بی­بعد شده است، نشان می­دهد.

در حالت دیفیوژن نواحی بازچرخش دوم و سوم که دامنه آنها نسبت به ناحیه بازچرخش اصلی کوچکتر است، خاموش بوده و شعله در آن منطقه تشکیل نمی‌شود. چرا که با توجه به پاشش سوخت در مرکز سویرلر داخلی، سوخت به سمت دیواره و مرکز محفظه هدایت نمی­شود و علی­رغم شرایط آشفتگی مناسب، سوخت کافی برای تشکیل شعله وجود ندارد.اما در حالت احتراق پیش آمیخته سوخت در سویرلر خارجی پاشیده شده و امکان حضور سوخت در نواحی بازچرخش مرکز و لبه محفظه بالاتر می­رود و در این دو ناحیه بازچرخش هم شعله تشکیل می­گردد. در حالت پیش آمیخته و بار کامل مسیر سوخت حالت غیرپیش آمیخته که در داخل چرخاننده داخلی قرار دارد بسته می‌شود و درصد بالایی از سوخت از مسیر سوخت پیش آمیخته که در چرخاننده خارجی تعبیه شده است وارد محفظه می­شود و باقی مانده سوخت از مسیر پایلوت که نقش پایدار کننده سوخت را دارد وارد محفظه می‌شود.

در حالت غیرپیش آمیخته و بار کامل، شعله از لبه انتهایی برنر شروع شده و پس از طی حدود 3/1متر از طول محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 پایان میپذیرد. دمای بالای شعله به دلیل شعله دیفیوژن است که به تبع آن تولید اکسیدهای نیتروژن افزایش می­یابد. درحالت دوم احتراقی یعنی احتراق پیش آمیخته دمای ماکزیمم پایین­تر خواهد بود و آلایندگی اکسیدهای نیتروژن هم کاهش خواهد یافت. در حالت استفاده از سوخت گازی، از خروجی مسیر سوخت مایع،هوا وارد محفظه می­شود، این هوای ورودی باعث جدایش شعله از خروجی ورق برنر می‌شود و این جدایش باعث جلوگیری از سوختن برنر و کاهش عمر آن می‌شود. در حالت پیش آمیخته و بار کامل در ناحیه­ای که شعله سوخت پایلوت شکل گرفته بیشینه دما حدود 3 درصد پایین تر از بیشینه دمای حالت غیر پیش آمیخته و بار کامل است و در سایر مناطق دما به صورت قابل ملاحظه‌ای پایین­تر است. شکل مقایسه شکل شعله در این دو حالت را به خوبی نشان می­دهد. مطلب پراهمیت دیگر در این بخش، خنک کاری قسمت سپر حرارتی است که به صورت برخوردی و نفوذی (فیلم) انجام می­شود، چرا که در ناحیه ابتدایی محفظه دما بسیار بالاست و نیاز به خنک کاری مناسب دارد.

لازم به ذکر است که شبیه سازی هندسه با جزئیات کامل برای 8 برنر با توجه به حجم بالای محاسباتی امکان پذیر نبوده است به همین دلیل پس از حل کامل احتراق برای یک برنر، پروفیل دما و سرعت بدست آمده از حل یک برنر برای بدست آوردن پروفیل کامل استفاده شده است. پروفیل دما و سرعت ایجاد شده که به عنوان شرطمرزی ورودی برای حل کامل ناحیه انتهایی فلیم تیوب، زانویی و اینرکیسینگ، در مقطعی که بعد از ناحیه بازچرخش و شعله می‌باشد، در شکل نشان داده شده است.

یکی از پارامترهای مهم عملکردی که در توربین­های گازی بسیار حائز اهمیت می­باشد،توزیع دمای جریان خروجی از محفظه می­باشد. کانتور دمای خروجی از محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 که با استفاده از بیشینه دمای خروجی محفظه بی­بعد شده است در شکل آورده شده است

راندمان احتراق که در واقع معیاری است برای بررسی میزان سوختن متان ورودی به محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2، برای توربین v94.2 محاسبه شده است. بدین صورت که انرژی آزاد شده در محفظه مربوط به سوختن متان در محفظه از نتایج شبیه­سازی سه­بعدی به دست می­آید و از طرفی ارزش حرارتی متان50 مگاژول بر کیلوگرم می‌باشد که مقدار راندمان حرارتی 99.99 به دست می­آید.

با توجه به اینکه در سیکل­های مختلف کاری حالت­های احتراقی محفظه با تغییر نسبت سوخت ناحیه اصلی و پایلوت تغییر می­کند و این تغییر باعث تغییر قابل ملاحظه ساختار شعله می­شود، شبیه­سازی در چهار بار مختلف انجام شده است و مقایسه­ای از شکل شعله و توزیع میدان در چهار حالت بار مختلف در شکل نشان داده شده است. هچنین نتایج شبیه سازی در قطاع یک چهارمی‌مدل ساده شده یک برنر و بدون در نظر گرفتن هوای خنک­کاری در شکل 15 قابل ملاحظه است که ازنتایج آن در بررسی مرز خاموشی شعله استفاده شده است.

به دلیل اینکه مکانیزم برنر اختلاط سوخت و هوا به صورت پیش آمیخته می­باشد، ناحیه بازگردشی نسبتاً بزرگی ایجاد می­شود که وظیفه پایدار کردن شعله را دارد. البته در نواحی اطراف محفظه نیز نواحی بازگردشی دیگری نیز ایجاد می­شود که در ایجاد شعله نقش دارند.

همانطور که پیشتر اشاره گردید، برای به دست آوردن مپ پایداری شعله شرایط توربین در چهار حالت %100 ،%70 ،%50 و %0 انتخاب شده است. محفظه در بازه %0 تا %50 در حالت شعله دیفیوژن، در بازه %50 تا %70 در حالت گذار(Transition zone) و در بازه %70 تا % 100 در حالت پیش آمیخته عمل می­کند. نتایج منحنی تغییرات پارامترهای مشخصه در هر بار توربین در شکل آورده شده است.

مپ پایداری شعله بر حسب پارامتر LP توربین گاز v94.2  در شکل آورده شده است. نتایج نشان داده شده است که نقطه استارت توربین در حاشیه بسیار نا امنی از شعله پایدار قرار دارد. از طرف دیگر همانطوری که از شکل نیز دیده می­شود در لودینگ­های پایین توربین، وضعیت محفظه به حد خاموشی نزدیک­تر است و با افزایش لودینگ وضعیت در حاشیه با امنیت بیشتری از حد خاموشی قرار دارد.

نتیجه گیری

 شبیه ­سازی جریان گرم با هدف شناخت جریان، توزیع جرم، اختلاط سوخت و هوا، استخراج شکل شعله، توزیع دمای سه­‌بعدی، راندمان احتراق و در نهایت بررسی پروفیل خروجی، به صورت جداگانه انجام گرفته است. توربین v94.2 دارای دو محفظه احتراق سیلویی می­باشد که هر سیلو دارای 8برنر است که دراین شبیه­‌سازی قطاع یک هشتم محفظه شامل یک برنر حل شده و برای پیوستگی میدان جریان در سطوح کناری میدان حل از شرط مرزی پریودیک استفاده شده است. محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 در بار کامل می­تواند در دو مود احتراقی پیش آمیخته و غیر پیش آمیخته کار کند که گزارش حاضر برای هر دو مود در بار کامل شبیه­‌سازی و مقایسه شده است. راندمان احتراق محاسبه­‌شده برای محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2، 99/99 درصد می­باشد همچنین از نتایج حاصل از شبیه­سازی محفظه احتراق توربین‌ گاز V94.2 جهت تولید مپ استاتیکی استفاده شده است. تحلیل­های مربوطه بر اساس روش FPC انجام شده­است و در نهایت نتایج حد خاموشی محفظه توربین گاز v94.2 در چهار لود انتخابی به همراه عملکرد خود توربین ارائه شده است. از لحظه استارت موتور تا بار %50 شعله در وضعیت دیفیوژن قرار دارد و در نسبت هم­ارزی پایین­‌تری پایدار می­باشد. در بارهای بالاتر از %70 شعله در وضعیت پیش­آمیخته قرار دارد و در نسبت هم ارزی بالاتری نسبت به دیفیوژن شعله پایدار است و در این حالت با افزایش لودینگ، محفظه در حاشیه امن­تری از خاموشی شعله قرار می­گیرد.

منبع:سینا ثانی، عبداله احدی، ناعمه صفری، میلاد محمدی، محمدعلی سرودی و محمد علیزاده “شبیه سازی عددی میدان جریان واکنشی در محفظه احتراق موتور V۹۴.۲ و بررسی اثر مود احتراق آشفته در پایداری شعله”- نهمین کنفرانس سوخت و احتراق ایران- 1400

 

Telegram
WhatsApp
LinkedIn

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سبد خرید
برای دیدن نوشته هایی که دنبال آن هستید تایپ کنید.