تحلیل پاشش سوخت مایع و مشخصه های جریان احتراقی درون یک محفظه احتراق

هدف از مقاله حاضر تحلیل مشخصه های احتراقی در جریان واکنشی درون محفظه احتراق مدل توربین گاز هوایی در شرایط مختلف پاشش سوخت مایع می باشد. جهت مدل سازی جریان دو فاز قطرات سوخت و گاز، از نگرش اویلر- لاگرانژ و اتصال دو طرفه بین فاز گاز و قطرات استفاده شده است. برای حل معادلات حاکم از شبکه بندی منظم حجم محدود استفاده شده است. رهیافت متوسط گیری رینولدز ناویر استوکس (RANS) و مدل جهات مجزاء برای شبیه سازی آشفتگی جریان و انتقال حرارت تشعشعی استفاده شده است. از مدل واکنش فلیملت پایا برای مدل سازی احتراق و تابع چگالی احتمال جهت مدل سازی برهم کنش بین جریان آشفته و واکنشی استفاده شده است. همچنین یک مکانیزم شیمیایی با 26 واکنش و 17 گونه برای مدل‏سازی احتراق سوخت Jet-A استفاده شده است. مدل سازی NOx به صورت پس پردازش توسط مدل نرخ محدود انجام شده است. نتایج حاکی از این است که افزایش سرعت پاشش اسپری سوخت موجب ترویج احتراق در ناحیه اولیه و دمای شعله بالاتر می‏شود و نهایتا موجب افزایش مقدار آلاینده NO می‏شود. هرچقدر زاویه پاشش کوچکتر باشد قطره‏های حاصل از پاشش در ناحیه‏ی کوچکتری متمرکز می‏شوند و موجب کاهش آلاینده‏ NO می‏شود.