بهبود طراحي محفظه احتراق ميكروتوربين گازي180-85 GTCP

در اين مقاله، محفظه احتراق ميكروتوربين گازي پركاربرد 180-85 GTCP با استفاده از نرم افزار انسيس فلوئنت مدل شده است. سپس پديده احتراق به صورت سه بعدي و با استفاده از مدل غير پيش آميخته مورد بررسي قرار گرفته شده و با توجه به پروفيل دماي بدست آمده، اين محفظه بهينه گرديده است. براي مدلسازي آشفتگي از مدل كا اپسيلن قابل تحقق و براي بدست آوردن شدت تشعشع از مدل عرض گسسته استفاده شده است. سوخت اصلي كه در حال حاضر در اين نوع ميكروتوربين استفاده مي‌شود4JP است. با توجه به اينكه اين نوع سوخت از خارج از كشور وارد مي‌شود و همچنين با توجه به آلودگي كه اين نوع سوخت ايجاد مي‌كند، متان به عنوان يك سوخت در دسترس، پاك و ارزان مي‌تواند يك جايگزين مناسب براي اين به كارگيري در ميكروتوربين مذكور باشد. هدف پژوهش حاضر نيز اين بوده است كه بدون تغيير در هندسه اصلي محفظه احتراق و دبي هواي ورودي به آن، با بدست آوردن يك هندسه و الگوي مناسب براي پاشش سوخت متان، يك شعله قابل قبول بدست آورده شده و سپس طراحي محفظه بهبود يابد. شعله بدست آمده براي سوخت در اين تحقيق قابل قبول بوده و متوسط دماي گاز خروجي از محفظه احتراق متناسب با كاركرد ميكروتوربين است. نتايج بدست آمده با داده هاي خروجي شبيه‌سازي همين محفظه با سوخت كروسين مقايسه شده است كه بيانگر درصد خطاي بسيار ناچيزي است. همچنين نتايج بدست آمده از بهبود طراحي محفظه احتراق كه با ايجاد شيارهاي شعاعي در ورودي اعمال شد، نشان مي‌دهد كه از ميزان حرارت در قسمت اوليه محفظه كه باعث آسيب اين قسمت مي‌شده، تا حد قابل توجهي كاسته شده است. اين كاهش دما در اين ناحيه باعث خواهد شد مشكلات عملي كه طي كاركرد موتور به صورت ترك خوردگي جوشها در بخش جلويي محفظه بروز مي كند تا حد زيادي تقليل يابد.