شبیه‌سازی سه بعدی و مطالعه احتراق بیوگاز در محفظه احتراق حلقوی میکروتوربین C30

نویسندگان

1

2 دانشگاه شهید بهشتی

doi
10.22034/jfnc.2024.456905.1392
چکیده

در این مطالعه عملکرد احتراقی محفظه احتراق میکروتوربین C30 با سوخت بیوگاز با کسرهای جرمی مختلفی از CO 2 مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. با فرض هندسه متناوب و واکنش دو مرحله‌ای سوخت و اکسید، هزینه محاسباتی کاهش یافت. برای شبیه‌سازی جریان درون محفظه، از معادلات سه ‌بعدی ناویر- استوکس و مدل آشفتگی      برای مدل‌سازی اثرات آشفتگی استفاده شده است. جریان درون محفظه احتراق با اجزای سوخت متفاوت با مدل احتراقی EDDY DISSIPATION مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. برای انجام اعتبارسنجی حل و مقایسه نتایج با نمونه ساخته شده از CH 4 خالص به‌عنوان سوخت استفاده شد. در این مطالعه مشخص شد که در حالت دبی جرمی ثابت سوخت مصرفی، افزایش سهم CO 2 در سوخت با کسر جرمی‌های متفاوت، به علت کاهش ارزش حرارتی ایجاد شده باعث کاهش دمای تولیدی شده و همچنین مشخص شد که استفاده از بیوگاز به‌صورت پیش مخلوط موجب کاهش مطلوب میزان NOx می‌شود. با توجه به نتایج به‌دست آمده، پیشنهاد می‌شود میزان CO 2 در سوخت حداکثر 10درصد باشد، زیرا میزان دما تنها 38 کلوین کاهش پیدا کرده و میزان NOx در خروجی نیز ppm 1/4 است.