شبيه‌سازي عددي اثر نسبت سوخت به هوا در كاهش آلاينده‌‌ NO در يك محفظه احتراق توربين گاز با مشعل دو پيچشي

هدف از اين پژوهش بررسي تأثير نسبت سوخت به هوا بر روي مشخصات جريان و آلاينده‌ها درون يك محفظه احتراق دوپيچشي با هندسه مدل است. هوا در اين محفظه احتراق به‌صورت معكوس از درون لوله شعله مي‌گذرد. در اين پژوهش با تعريف شرايط مرزي و توليد شبكه كافي شبيه‌سازي احتراق با استفاده از مدل استاندارد K – Ɛ براي سوخت متان انجام شده است. شبيه‌سازي‌ها در چهار نسبت هم‌ارزي مختلف كه تمامي آن‌ها براي فاز رقيق از سوخت اند، انجام‌گرفته است. فيزيك جريان درون محفظه نشان داد كه در نسبت هم‌ارزي‌هاي بالاتر از 1، دبي ورودي هوا براي حفظ براي ايجاد جريان بازگشتي و پايداري شعله كافي نيست. با بررسي گردابه و ميزان قدرت هر جريان بازگشتي درون محفظه، نتايج نشان مي‌دهد كه كاهش نسبت هم‌ارزي باعث افزايش شدت گردابه موجود در محفظه مي‌شود. در بحث دماي شعله، مشخص شد كه كاهش نسبت هم‌ارزي نه‌تنها باعث كاهش بيشينه دماي شعله مي‌شود، بلكه مي‌تواند طول شعله را تا حدودي كاهش دهد. درنهايت، با مطالعه تغييرات NOX در طول محفظه، اين نتيجه حاصل شد كه رفتار توليد NO بسيار به دماي سيال بستگي و نتيجه حاصل از آن تأثير مثبت و چشم‌گير كاهش نسبت هم‌ارزي بر روي كاهش توليد آلاينده NO احتراق است.