پیش‌بینی آلاینده CO در یک محفظه احتراق توربین گاز به کمک مدل احتراقی نرخ محدود اضمحلال گردابه

نویسندگان

1 کارشناس ارشد گروه محفظه احتراق، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه

2 کارشناس ارشد واحد تست و عملکرد، دپارتمان محفظه، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه (توربوتک)، شهرک صنعتی شمس آباد، تهران، ایران

3 مدیر دپارتمان تست و عملکرد، گروه محفظه احتراق، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه

4 مدیر دپارتمان شبیه سازی، گروه محفظه احتراق، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه

5 مدیر گروه محفظه احتراق، شرکت توربوکمپرسور تک خاورمیانه

doi
چکیده

هدف اصلی مقاله حاضر، پیش‌بینی آلاینده CO در یک محفظه احتراق توربین گاز زمینی 25 مگاواتی است. محفظه احتراق این توربین گاز، متشکل از 18 مشعل EV نسل دوم می‌باشد. برای نیل به هدف فوق، در مقاله حاضر، از مدل دو معادله k-ε برای مدل‌سازی میدان جریان آشفته استفاده‌شده است. همچنین میدان احتراقی آشفته با استفاده از مدل احتراقی نرخ محدود اضمحلال ادی به کمک یک واکنش کلی دومرحله‌ای شبیه‌سازی‌شده است. با توجه به تحقیقات اولیه، واکنش شیمیایی کلی دومرحله‌ای توانایی پیش‌بینی آلاینده CO را ندارد. برای رفع این نقص، در مطالعه حاضر، مکانیزم شیمیایی به‌گونه‌ای بهینه‌شده است تا بتواند آلاینده CO را در محفظه احتراق به‌خوبی پیش‌بینی کند. بهینه‌سازی‌های مذکور بر روی توان ترم دما در نرخ واکنش‌ها انجام‌شده است. نتایج این بهینه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که مکانیزم بهینه‌سازی شده می‌تواند آلاینده CO را با دقت مناسب در شرایط کاری مختلف توربین گاز مزبور پیش‌بینی نماید. بررسی‌های حاضر نشان می‌دهد که تغییرات ایجادشده در واکنش دومرحله‌ای تأثیری در محل پایداری و شکل شعله در داخل محفظه ندارد و تنها اثر این مکانیزم تصحیح پیش‌بینی آلاینده CO می‌باشد.