تازه های تحقیق
در مقاله حاضر، به تحلیل عددی سه بعدی جریان واکنشی، چرخشی و دیفیوژنی متان و هوا در محفظهی احتراق مدل یک توربین گاز مبتنی بر روش حجم محدود برای بررسی عملکرد دو مدل تشعشعی متداول، مدل انتقال مجزا (DTRM) و مدل تشعشعی P-1 پرداخته شده است. از مدل تنشهای رینولدز (RSM) برای پیشبینی جریانات آشفته و از مدل اضمحلال گردابه (EDM) برای بررسی واکنش جریان بهره گرفته شده است. روش بالادست مرتبه دوم برای گسسته سازی جملههای جا به جایی تمام معادلات ترابری به کار رفته است. الگوی سیمپلسی برای کوپل کردت جملههای فشار و سرعت به کار رفته است. میانگین وزنی گازهای خاکستری (WSGGM) برای محاسبهی خواص تشعشعی گازها استفاده شده است. نتایج عددی حاصل، در حالت اعمال انتقال گرمای تشعشعی و همچنین بدون انتقال گرمای تشعشعی با نتایج تجربی معتبر موجود مورد مقایسه قرار گرفته و عملکرد دو مدل تشعشعی ذکر شده از دیدگاه قابلیتهای محاسباتی و همچنین دقت شبیه سازی ارزیابی شده است. مقایسهی نتایج عددی، اهمیت نقش مدلهای تشعشع را به ویژه در رابطه با محاسبه شار گرمایی وارد بر دیواره نشان میدهد. هر دو مدل تشعشعی انتقال مجزا و مدل P-1 در پیشبینی دمای گازهای درون محفظه، نتایج مشابهی را ارائه میدهند. اگر چه مدل انتقال مجزا زمان محاسباتی بسیار بیشتری نیاز دارد. مدل تشعشعی P-1 شار گرمایی وارد بر دیواره را بیش از میزان حقیقی پیشبینی میکند.
عنوان مقاله English
نویسندگان English
A numerical simulation of reactive swirling methane/air non-premixed flame in a new three-dimensional model combustion chamber is carried out to assess the performance of two thermal radiation models, namely, the Discrete Transfer Radiation Model and the P-1 Model. A Finite Volume staggered grid approach is employed to solve the governing equations. The second-order upwind scheme is applied for the space derivatives of the advection terms in all transport equations. The SIMPLEC algorithm is used to handle the velocity and pressure coupling. The eddy dissipation model is employed to predict the heat release and the Reynolds stress turbulence model is applied to simulate the flow behavior. A weighted-sum-of-gray-gases model is used for the gas radiative properties. Computational results with and without the radiation effects are compared with the available experimental data and the two radiation models are evaluated in terms of computational efficiency and prediction accuracy. Comparison of present numerical results with experimental data reveals that the thermal radiation mode is important especially for heat flux on the walls. Both the Discrete Transfer Radiation and P-1 radiation models predict temperature distribution reasonably well, although the latter involves a relatively high computational cost. The P-1 model overestimates heat flux on the walls.
کلیدواژهها English