مدل سازی عددی محفظه احتراق توربین SGT600 و تحلیل میدان جریان در شرایط کارکرد واقعی

Abstract

در این مقاله، محفظه احتراق توربین گاز SGT600 که دارای 18 برنر مشابه می‌باشد، از خروجی کمپرسور تا ورودی توربین به صورت عددی با استفاده از نرم افزار ANSYS CFX مدل شده و پدیده‌ی احتراق به صورت سه بعدی با مدل آشفتگی k-ε و مدل احتراقی TFC مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. با شبیه‌سازی عددی میدان جریان و دما درون محفظه احتراق و مقایسه‌ی نتایج حاصل از مدل عددی با نتایج تجربی، انطباق بسیار مناسبی بین نتایج تحلیل عددی و تجربی مشاهده شد؛ به طوری که میزان خطا در مورد محاسبه‌ی دمای خروجی حدود 1/0 درصد است. در مدل عددی به کار رفته حداکثر دمای سپر حرارتی در حدود 1390 درجه کلوین به‌دست آمده است که با توجه به پوشش محافظ آن این مقدار دما برای سپر حرارتی قابل تحمل می‌باشد. همچنین در محاسبات عددی حداکثر دمای دیواره در حدود 1285 درجه کلوین محاسبه شد که کاهش دمای روی دیواره‌ها ناشی از خنک‌کاری دیواره‌ها می‌باشد. با توجه به نتایج به‌دست آمده از تحلیل عددی، مشخص شد که مدل CFD ایجاد شده، توانمندی بسیار خوبی در مدل‌سازی خنک‌کاری این محفظه داشته و قادر به تعیین نقاط حساس از دیدگاه عملکردی است.