تحلیل عددی اثر هوادهی در تولید اکسید نیتروژن در محفظه احتراق مدل توربین گاز

اکسید نیتروژن از آلاینده های خطرناک محیط زیست محسوب می شود. کنترل تولید اکسید نیتروژن در فرآیند احتراق یک قید مهم در طراحی محفظه احتراق توربین های گاز مدرن می باشد. در تحقیق حاضر شبیه سازی جریان آشفته و فرآیند احتراق به صورت دو بعدی در یک محفظه احتراق مدل توربین گاز انجام شده است. از مدل آشفتگی k−ε و فرض استهلاک ادی به ترتیب برای شبیه سازی جریان آشفته و نرخ انجام واکنش احتراق استفاده شده است. همچنین برای ارتباط معادلات سرعت- فشار الگوریتم سیمپل به کار گرفته شده است. مدل سازی و محاسبه میزان تولید اکسید نیتروژن از دو مکانیزم حرارتی و انگیخته برای سه سوخت مختلف متان، پروپان و پنتان انجام شده است. همچنین تاثیر نسبت هم ارزی و هوادهی در مجرای سوخت بر میزان تولید اکسید نیروژن مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهد که برای هر سه سوخت متان، پروپان و پنتان نسبت هم ارزی تاثیر قابل توجهی بر میزان تولید اکسید نیتروژن دارد. همچنین هوادهی به شکل محسوسی میزان متوسط تولید اکسید نیتروژن در محفظه احتراق را کاهش می دهد.