طراحی مفهومی محفظه احتراق متعارف توربین گاز در راستای تخمین انتشار آلاینده‌ها

Abstract

طراحی محفظه احتراق همواره به عنوان پرچالش‌ترین بخش طراحی توربین گاز شناخته شده است. در این مقاله بر طراحی مفهومی محفظه احتراق موتورهای هوایی متعارف تمرکز شده است. ضرورت این پژوهش از نیاز مبرم به یک مدل جامع و کارا جهت فراهم کردن سریع داده‌ها در مراحل اولیه فرایند طراحی (طراحی مفهومی و طراحی مقدماتی) نشأت می‌گیرد. در راهکار پیشنهادی طراحی و تخمین عملکرد محفظه احتراق یکپارچه شده است. برای این منظور، یک کد رایانه‌ای بر پایه روندهای طراحی توسعه داده شده است. با استفاده از ابزار طراحی توسعه داده شده، هندسه محفظه احتراق و پارامترهای عملکردی آن حاصل می‌گردد. بر اساس سطح اطلاعات موجود در مراحل اولیه طراحی، روش شبکه رآکتورهای شیمیایی جهت مدل‌سازی احتراق انتخاب شده است. در این راستا، سه مکانیزم شیمیایی مختلف برای سوخت هوایی Jet-A مطالعه گردیده است. علاوه بر این، تبخیر قطرات سوخت مایع و غیریکنواختی مخلوط سوخت و هوا در ناحیه اولیه محفظه احتراق مدل شده است. نتایج حاصل از ابزار طراحی با داده‌های یک محفظه احتراق حلقوی مقایسه شده است که همگرایی قابل قبولی میان ابعاد و آلاینده‌های خروجی نشان داده شده است.