کاهش تولید اکسید نیتروژن در محفظه احتراق با استفاده از جتهای پایدارکننده

Abstract

این مطالعه درنظر دارد به شبیه سازی سه ­بعدی محفظه احتراق جت-پایدار و بررسی اثر زاویه تزریق جتها بر خصوصیت­ های احتراق، جریان و همچنین تاثیر آن بر میزان تشکیل اکسید نیتروژن بپردازد. برای حل معادلات حاکم از روش حجم محدود استفاده شده و جمله­ های همرفت تمامی معادلات توسط روش توانی گسسته ­سازی شده است. برای مدلسازی برهمکنش فاز سوخت مایع و هوا نیز دیدگاه اویلر/لاگرانژی اعمال شده و مدل k-ε برای پیش­ بینی رفتار آشفتگی جریان استفاده شده است. به­ علت نوسان­ مشخصه­ های جریان، روش تابع چگالی احتمال برای تخمین برهم­کنش آشفتگی- احتراق استفاده شده و مدل جهت­ های گسسته برای مدلسازی انتقال حرارت تشعشعی به ­کار گرفته شده است. نتایج شبیه­ سازی عددی توزیع دما، سرعت و اجزای واکنشی به ­دست آمده مطابقت قابل قبولی با داده­ های تجربی دارد. همچنین، تزریق هوای جت در جهت جریان بالادست منجر به توسعه ناحیه چرخشی و افزایش دمای بیشینه می­ شود.نتایج نشان می ­دهد که در تزریق در جهت بالادست، به­ علت افزایش دما در ناحیه چرخشی مجاور جت، تشکیل اکسید نیتروژن نیز افزایش می ­یابد. همچنین، با تغییر جهت تزریق از سمت جریان بالادست به پایین­ دست، توزیع دمای خروجی از محفظه یکنواخت­ تر شده و تولید اکسید نیتروژن کاهش می­ یابد.