شبیه سازی عددی پاشش مه در هوای ورودی به توربین گاز

یکی از معایب مهم توربین گاز تأثیرپذیری آن از شرایط محیطی عملکرد است و در این میان دمای محیط دارای بیش‏ترین تأثیر است. با بالا رفتن دمای محیط هم توان خروجی و هم راندمان توربین گاز کاهش پیدا می‏کند. یکی از بهترین و کاربردی‏ترین روش‏ها برای جبران اثرات منفی افزایش دما، پاشش مه (ذرات بسیار ریز آب) در هوای ورودی توربین گاز است. این ذرات تبخیر شده و با دریافت گرمای لازم از جریان هوا طی فرایند سرمایش تبخیری، موجب کاهش دمای جریان هوای ورودی به توربین گاز می‏شوند. در بررسی پیش رو به شبیه سازی عددی پاشش مه در جریان هوای ورودی به توربین گاز پرداخته شده و از این طریق تأثیر عوامل مختلف بر کارکرد سیستم مورد بحث قرار می‏گیرد. به این منظور معادلات بقای جرم، ممنتوم (دوبعدی) و انرژی برای فاز پیوسته (جریان هوا) در نظر گرفته شده است. همچنین معادله انتقالی برای میزان بخار آب موجود در هوا به کار گرفته شده است. تأثیر پاشش مه در عبارات منبع این معادلات وارد می‏شوند. مجموع این پنج معادله به همراه دو معادله برای مدل سازی جریان آشفته (مدل k-? استاندارد) با استفاده از الگوریتم simple حل شده و آنالیز حساسیتی با تغییر پارامترهای دمای محیط، رطوبت نسبی محیط، قطر قطرات مه و سرعت جریان هوا انجام پذیرفته است. این آنالیزها نشان خواهند داد که با افزایش دمای محیط، کاهش رطوبت نسبی محیط، کاهش قطر قطرات مه و افزایش سرعت جریان هوا سیستم پاشش مه دارای عملکرد مطلوب‏تری خواهد بود.