شبیه‌سازی عددی جریان دوبعدی در ژنراتور هیدرودینامیک مغناطیسی مقطع ثابت فروصوت و بررسی اثر آن بر عملکرد سیکل ترکیبی سه‌گانه

در تحقیق حاضر، شبیه‌سازی جریان هیدرودینامیک مغناطیسی (s‏magneto hydro dynamic‏‏) فروصوت در ژنراتور هیدرودینامیک مغناطیسی صورت گرفته و اثر آن بر راندمان و توان الکتریکی سیکلِ ترکیبی سه‌گانه بررسی شده است. یک کانال فارادی دوبعدی مقطع ثابت با الکترودهای گسسته به‌عنوان ژنراتور ام.اچ.دی در نظر گرفته شده است. جریان ‏هیدرودینامیک مغناطیسی پایا، تراکم‌پذیر و با معادلات هیدرودینامیک مغناطیسی پنج-معادله‌ای ایدیال در نظر گرفته شده که برای حل معادلات ناویر استوکس (navier-stokes)، از حل‌گر مبتنی بر چگالی به‌ صورت ضمنی و برای حل معادله پواسون (poisson)، از روش پتانسیل الکتریکی استفاده شده است. سیکل ترکیبی سه‌گانه پیشنهادی در تحقیق حاضر، شامل سیکل باز ژنراتور ام.اچ.دی به‌عنوان مولد بالادستی، سیکل توربین گاز به‌عنوان سیکل میانی و چرخه توربین بخار به‌عنوان سیکل پایین‌دستی است. یک کد برای روابط ترمودینامیکی حاکم بر سیکل ترکیبی سه‌گانه نوشته شده و عملکرد سیکل بر پایه ژنراتور ام.اچ.دی تجزیه و تحلیل شده است. نتایج نشان می‌دهد که برای ژنراتور ام.اچ.دی مقطع ثابت فروصوت حالت بهینه در ماخ 3/0 تا 4/0 تحت شدت میدان مغناطیسی 4 تا 6 تسلا اتفاق می‌افتد. نسبت استخراج آنتالپی ژنراتور ام.اچ.دی در ماخ 3/0 و شدت میدان مغناطیسی 6 تسلا به 27/12 درصد می‌رسد که این ژنراتور راندمان بهینه سیکل ترکیبی سه‌گانه را با افزایش 7/22 درصدی نسبت‌به سیکل دوگانه فاقد ژنراتور ام.اچ.دی، به 59/63 درصد می‌رساند.