فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

ددر مصارف صنعتی، آلاینده‌های ناشی از احتراق سوخت‌های فسیلی در توربین‌های گازی نیروگاه‌ها در حال انتشار بوده و به همین جهت، بررسی انتشار آن­ها به خصوص در شعله­های غیرپیش‌آمیخته مورد اهمیت قرار می­گیرد. در این پژوهش، با استفاده از شبیه‌سازی عددی در نرم­افزار OpenFOAM، اثر افزودن هیدروژن به متان در شعله غیرپیش آمیخته متان و هوا بررسی می‌شود. بدین منظور، احتراق متان با هوا در مشعل پیچشی سیدنی (SM1) به وسیله مدل‌های آشفتگی ε  k-و k-ω SST-SAS، مدل تابش P1 و مدل احتراق حجمی واکنشگاه اختلاط جزئی (PaSR) مدل‌سازی می‌شود. در این راستا، تأثیر دبی حجمی هیدروژن و افزایش دمای ناشی از آن برساختار شعله و گونه‌های احتراقی بررسی می‌شود. همچنین با استفاده از مدل­سازی شبیه­سازی گردابه­ بزرگ، الگوی ناحیه بازگردشی ثانویه در جریان غیرواکنشی متان و هوا نشان داده می‌شود. با افزودن هیدروژن در بالادست نواحی دما بالا از محور نازل به دلیل نفوذ سریع هیدروژن دور می­شوند. همچنین با افزودن هیدروژن به دلیل ضعف مدل­های میانگین­گیری رینولدز و عدم محاسبه ناحیه بازگردشی ثانویه، نواحی با دمای بالا اندکی افزایش ارتفاع دارند. علت کاهش کربن دی­اکسید در بالادست جریان، کمتر شدن مقدار سوخت هیدروکربنی و در پایین‌دست کامل نبودن احتراق و افزایش گونه کربن منواکسید است.