مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی عددی تاثیر اندازه قطر قطره‏ ی سوخت مایع در احتراق در یک هندسه‏ ی دو بعدی متقارن محوری

نویسندگان
1 دانشگاه گیلان
2 دانشیار دانشکده فنی دانشگاه گیلان
3 استادیار دانشکده فنی دانشگاه گیلان
چکیده
پاشش سوخت و تبخیر آن نقش بسیار مهمی در بسیاری از فرآیندهای احتراقی در صنعت مانند صنایع حمل و نقل، صنایع نظامی، نیروگاه ها و کوره ها دارد. کار حاضر بر روی تاثیر قطر قطره ی سوخت مایع بر ویژگی های محفظه احتراق و تشکیل آلاینده ها مانند مونواکسید کربن و ناکس در یک محفظه احتراق دوبعدی متقارن محوری تمرکز کرده است. برای شبیه سازی سیستم احتراقی از روش مدل فاز گسسته استفاده شده است که مبنای این روش بر پایه ی روش اویلری-لاگرانژی است. در این مدل فاز پیوسته به صورت اویلری و فاز گسسته به صورت لاگرانژی شبیه سازی می شوند. برهم کنش بین فازها و تشعشع در شبیه سازی لحاظ شده است. احتراق با مدل غیر پیش آمیخته و تابع احتمال چگالی شبیه سازی شده است. برای معادلات آشفتگی از مدل کی-اپسیلون استفاده شده است. با تغییر در قطر قطرات سوخت تاثیر این عامل در دمای محفظه احتراق و همچنین تولید آلاینده ها از جمله ناکس و مونو اکسید کربن مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به نتایج بدست آمده قطرات کوچک ناکس بیشتری در مقایسه با قطرات بزرگتر تولید می کنند. همچنین قطرات بزرگتر مونواکسید کربن بیشتری نسبت به قطرات کوچکتر تولید کرده اند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical investigation of the effect of a liquid fuel droplets diameter in combustion in a 2-D axisymmetric geometry

نویسندگان English

Tohid Khakzand 1
Ramin Kouhikamali 2
Javad Mahmoudimehr 3
1 University Of Guilan
3 Assistant Prof. , University Of Guilan
چکیده English

Spray combustion is utilized in a number of engineering applications such as energy conversion, military industrial, furance and propulsion devices. Current work focused on the effect of liquid fuel droplet diameter on the efficiency of the combustion chamber and formed emission such as NOx and CO in a two-dimensional axisymmetric combustion chamber. The discrete phase model approach employed for simulating Combustion. The gas phase is simulated using an Eulerian approach; while the droplets are treated with a Lagrangian method. The coupling between the two phases and effect of radiation is considered. The mixture-fraction/probability density function (PDF) equilibrium chemistry model is used to predict the combustion of the vaporized fuel. Also, the conservative equations of mass, momentum and energy in the turbulent flow field were solved in conjunction with the k–ε two equation turbulence model. A numerical simulation was carried out to study the influence of droplet size on the formation and emission of NOx and other contaminants. This effect was investigated under different droplet diameter and type of injection. The following conclusions be drawn: Smaller droplets produce higher NOx emission than the larger ones. Larger droplets produce higher CO than Smaller ones.

کلیدواژه‌ها English

Droplet Size
fuel spray
Numerical simulation
combustion