Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
10
1
gregorian
2015
1
1
14
10
online
1
fulltext
fa
تحلیل عددی اثر هوادهی در تولید اکسید نیتروژن در محفظه احتراق مدل توربین گاز
Numerical analysis of effects of primary aeration on NOX production in a model gas turbine combustion chamber
اکسید نیتروژن از آلاینده های خطرناک محیط زیست محسوب می شود. کنترل تولید اکسید نیتروژن در فرآیند احتراق یک قید مهم در طراحی محفظه احتراق توربین های گاز مدرن می باشد. در تحقیق حاضر شبیه سازی جریان آشفته و فرآیند احتراق به صورت دو بعدی در یک محفظه احتراق مدل توربین گاز انجام شده است. از مدل آشفتگی k−ε و فرض استهلاک ادی به ترتیب برای شبیه سازی جریان آشفته و نرخ انجام واکنش احتراق استفاده شده است. همچنین برای ارتباط معادلات سرعت- فشار الگوریتم سیمپل به کار گرفته شده است. مدل سازی و محاسبه میزان تولید اکسید نیتروژن از دو مکانیزم حرارتی و انگیخته برای سه سوخت مختلف متان، پروپان و پنتان انجام شده است. همچنین تاثیر نسبت هم ارزی و هوادهی در مجرای سوخت بر میزان تولید اکسید نیروژن مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهد که برای هر سه سوخت متان، پروپان و پنتان نسبت هم ارزی تاثیر قابل توجهی بر میزان تولید اکسید نیتروژن دارد. همچنین هوادهی به شکل محسوسی میزان متوسط تولید اکسید نیتروژن در محفظه احتراق را کاهش می دهد.
The nitrogen oxide emission is known as a potentially hazardous pollutant in reacting flows. To improve this process, it is of fundamental importance to take into consideration environment protection through reduction of fuel consumption in addition to increasing combustion efficiency. The control of NO emission from the combustion process is an important design criterion in modern gas turbine technology. In the present work a two-dimensional combustion simulation is developed for a model gas turbine combustion chamber. The k−ε turbulence model and the eddy dissipation concept model are applied for flow predictions and reaction rate simulation respectively. The flow field pressure linked equations are solved using the SIMPLE algorithm. In the present work, the thermal and prompt NO formations are estimated and calculated for three different methane, propane and pentane fuels. Also the effects of equivalence ratio and primary aeration on nitrogen oxide emission are considered. Results of numerical simulation show that the nitrogen oxide emission significantly affected by the equivalence ratio for all three type of fuels. Also by applying primary aeration the averaged nitrogen oxide production can be significantly reduced.
احتراق,هوادهی,اکسید نیتروژن,مکانیزم حرارتی,مکانیزم انگیخته
Combustion,Primary aeration,Nitrogen oxide,Thermal mechanism,Prompt mechanism
101
108
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-2548&slc_lang=fa&sid=15
Mehran
Rajabi Zargarabadi
مهران
رجبی زرگرآبادی
100319475328460053344
100319475328460053344
Yes
استادیار دانشکده مهندسی مکانیک-
دانشگاه سمنان
Moosa
Zaki
موسی
زکی
100319475328460053361
100319475328460053361
No
دانشگاه سمنان