احتراق چرخشی متان _ هوا شبیه سازی توسط انسیس فلوئنت

شبیه سازی احتراق گردابه ایی

در تکنولوژی جدید به کار رفته در محفظه احتراق سیستم های پیشرانش سوخت مایع با چیدمان خاص، تزریق گرهای مولفه های پیشرانش یک جریان گردابه ای عمدی ایجاد می کنند. این گردابه کمک زیادی به خنک کاری و افزایش میزان اختلاط مولفه های پیشرانش در محفظه احتراق کرده و بدینوسیله می توان در یک محفظه احتراق با حجم کوچک یک احتراق کامل ایجاد نمود. احتراق چرخشی متان _ هوا توسط نرم افزار انسیس فلوئنت کمک شایانی در پیشرفت این نوع احتراق و پیش بینی کمیت های مختلف می کند.

در یک جریان چرخشی ذرات موجود در آن علاوه بر نیروهای در راستای جریان تحت تاثیر یک نیروی دیگر که در راستای مرکز انحنا است قرار میگیرند و به این نیرو به اصطلاح نیروی سانتریفیوژ گفته می شود.

مزیت های استفاده از این فناوری

۱- خنک کاری مناسب بدنه محفظه احتراق پبچشی

۲- افزایش میزان اختلاط و راندمان احتراق محفظه

۳- عدم نیاز به سیستم توربوپمپ قدرتمند و سنگین

۴- کاهش زمان و هزینه ساخت سیستم

۵- افزایش عمر مفید و قابلیت استفاده مجدد 

۶- کاهش وزن سیستم

هندسه و شبکه بندی

هندسه بصورت سه بعدی می باشد و توسط نرم افزار سالیدورک از قبل طراحی شده است. مدل شامل دو ورودی برای سوخت و دو ورودی برای هوا می باشد که در قسمت بالا در نظر گرفته شده اند و خروجی گازهای حاصل از احتراق هم در پایین مدل قرار داده شده است. طبق آموزش، هندسه به قسمت Ansys Design Modeler فراخوانی می شود و پس از آن شبکه در قسمت Ansys Meshing تنظیم می شود. تعداد المان های استفاده شده برای این مدل ۴۶۶۲۰۵ عدد می باشد.

الگوریتم حل

از حلگر Pressure_Based برای حل جریان استفاده شده است و نوع تحلیل بصورت پایا می باشد. برای حل معادلات مختلف از الگوریتم Simple و همچنین بمنظور گسسته سازی معادلات در این تحلیل از روش First Order Upwind استفاده شده است. پس از حل اولیه مدل می توان از قسمت تنظیمات، Second Order را انتخاب کرد تا آشفتگی و نتایج با دقت بیشتری همراه باشد.

مشخصات مدل

برای تحلیل آشفتگی از مدل K_epsilon Standard بهره برده ایم و با فعال کردن معادله انرژی، تغییرات دما در سیستم محاسبه می شود.

بمنظور شبیه سازی واکنش احتراق از مدل گونه های احتراق و مدل متان _ هوا استفاده شده است.

شرایط مرزی

در قسمت ورودی برای سوخت (متان) و هوا از شرط  Velocity Inlet  و در قسمت خروجی هم از شرط  Pressure Outlet استفاده شده است. دمای ورودی برای سوخت و هوا بترتیب ۳۲۰ و ۳۰۵ درجه کلوین می باشد.

در کلیپ زیر می توان حرکت پیچشی در یک احتراق چرخشی و تغییرات دمای سوخت وردوی به محفظه احتراق را ملاحظه نمود.

محتویات فایل دانلودی

کلیپ تصویری با توضیحات گام به گام از نحوه انجام شبیه سازی می باشد.

فایل شامل هندسه، تنظیم شبکه و تحلیل در فلوئنت همراه با بررسی نتایج می باشد.

رمز فایل : www.cfdmarket.ir

پس از پرداخت، لینک دانلود برای شما نمایش داده می شود و میتوانید فایل آموزشی را دریافت نمایید.

در صورت تمایل فایل های مربوط به شبیه سازی محصول از طریق ایمیل برای شما ارسال می گردد.