بررسی عددی اثر مقدار پیچش جریان بر احتراق پیش ­آمیخته کم ­پیچش

نویسندگان

1 صنعتی شریف

2 دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

احتراق کم ­پیچش یکی از روش‌های نوین برای پایدارسازی شعله‌های پیش­ مخلوط با نسبت هم ­ارزی کمتر از 1 است. برای استفاده از این روش پایداری شعله در توربین‌های گازی، شناخت مشخصات جریان و احتراق این نوع شعله‌ها در شرایط مختلف کاری از اهمیت بسیاری برخوردار است. در این مقاله پدیده‌های فیزیکی و نحوه پایدارسازی شعله کم ­پیچش در شرایط دو عدد پیچش با استفاده از شبیه‌سازی به روش گردابه‌های بزرگ و روش شعله ضخیم ­شده، بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی شعله کم ­پیچش نشان می‌دهد که شعله با فاصله مشخصی از لبه مشعل پایدار شده و پایداری آن وابسته به تشکیل ناحیه بازگردشی داخلی در جریان نیست. همچنین، افزایش عدد پیچش از 0/5 تا 0/65 باعث حرکت ناحیه بازگردشی و شعله به­ سمت بالادست جریان شده ولی سازوکار پایداری شعله تغییر نمی‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Numerical Study of the Effect of Swirl Number on Premixed Low Swirl Combustion

نویسندگان [English]

  • محمد حسین عرب نژاد 1
  • محمد شهسواری 2
  • محمد فرشچی 1
چکیده [English]

Low swirl combustion is a novel method to stabilize lean premixed flames. In order to utilize this stabilization method in gas turbines, it is required to gain a better understanding of flow and combustion characteristics of low swirl combustion in different working condition. This paper utilizes large eddy simulation (LES) and a thickened flame model to investigate the characteristics of a low swirl flame under two swirl number conditions. Results from simulation of the low swirl flame show that the lifted flame is stabilized above the burner exit by means of a low velocity zone, rather than the presence of a central recirculation zone. With the increase of swirl number from 0.5 to 0.65, the flame and the central recirculation zone move upstream; however, the stabilization mechanism does not change.

کلیدواژه‌ها [English]

  • LowSwirlCombustion
  • LargeEddySimulation
  • ThickenedFlameMethod
  • Recirculation Zone