تخمین میزان آلایندههای NOx در یک محفظه احتراق توربین گاز صنعتی با روش شبیهسازی گردابههای بزرگ و مدلسازی شبکه رآکتور
نویسندگان
1 مدیر واحد تست و عملکرد، دپارتمان محفظه، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه (توربوتک)، شهرک صنعتی شمس آباد، تهران، ایران
2 کارشناس واحد شبیهسازی، دپارتمان محفظه، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه (توربوتک)، شهرک صنعتی شمس آباد، تهران، ایران
3 کارشناس واحد تست و عملکرد، دپارتمان محفظه، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه (توربوتک)، شهرک صنعتی شمس آباد، تهران، ایران
4 کارشناس واحد تست و عملکرد، دپارتمان محفظه، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه (توربوتک)، شهرک صنعتی شمس آباد، تهران، ایران
5 کارشناس واحد تست و عملکرد، دپارتمان محفظه، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه (توربوتک)، شهرک صنعتی شمس آباد، تهران، ایران دانشجوی دکترای مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
doi
چکیده
مطالعه حاضر به تخمین آلایندههای NOx در محفظه احتراق یک موتور توربین گاز صنعتی با استفاده از رویکرد مدلسازی شبکه رآکتور میپردازد. تولید شبکه رآکتور بر مبنای توزیع زمانی- مکانی کسر مخلوط در بالادست جبهه شعله و زمان اقامت جریان در حجم شعله انجام گردیده است. بدین منظور، شبیهسازی گردابههای بزرگ برای ارزیابی توزیع کسر مخلوط در بالادست جبهه شعله مورد استفاده قرار گرفته و زمان اقامت با استفاده از مدلسازی RANS محاسبه شده است. علاوه بر این، موقعیت جبهه شعله و حجم شعله با استفاده از شبیهسازی RANS و نیز با استفاده از نرمافزار ENERGICO تعیین گردیده است. نتایج محاسبات با استفاده از اطلاعات تجربی موتور صحهگذاری شده و دقت بالای رویکرد پیشنهادی در تخمین میزان آلایندههای NOx در محفظه مورد مطالعه را تایید کرده است. مطالعات پارامتریک مختلفی برای ارزیابی آثار ترکیب سوخت، سینتیک شیمیایی، موقعیت شعله، و رژیم احتراقی بر مسیرهای تولید NOx نیز انجام شده است. نتایج مطالعات نشان داده است که موقعیت شعله و ترکیب سوخت بیشترین تاثیر را بر میزان تولید NOx دارند. با استفاده از این رویکرد، محفظه مورد بحث از نظر آلایندههای NOx ارتقا یافته و این آلاینده از سطح ppmvd 25 به ppmvd 15 کاهش داده شدهاند.
