مطالعه تجربی توزیع دمای محفظه احتراق استوانه‌ای در شرایط اتمسفریک

در این پژوهش، محفظه احتراق توربین گاز نمونه به صورت تجربی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. هدف از این تحقیق بررسی اثر  دبی‌های مختلف سوخت و هوا بر عملکرد محفظه و نیز فرایند خاموشی رقیق از سوخت در شرایط پایا و اتمسفریک است. محفظه احتراق مورد بررسی از نوع استوانه‌ای بوده و سوخت مایع کروسین با استفاده از انژکتور پیچشی فشاری به محفظه احتراق تزریق می‌شود. چرخاننده محوری دارای عدد چرخش 0/8 بوده و دمای هوای ورودی به محفظه 315 کلوین است. در ابتدا، محدوده پایداری محفظه احتراق مشخص شده و سپس اثر فشار بالادست انژکتور و دبی هوا بر دمای گازهای درون محفظه و خروجی از آن اندازه‌گیری شد. به منظور بررسی دقیق‌تر علت تغییر رفتار محفظه احتراق ناشی از تغییر دبی هوا، چهار نقطه عملکردی انتخاب شده و کانتور دمای درون محفظه احتراق استخراج شده است. نتایج نشان می‌دهد که شعله در ناحیه بالا و پایین محفظه احتراق و در مجاورت دیواره‌ها تشکیل می‌شود. بررسی ضریب یکپارچگی دمای خروجی از محفظه احتراق نشان می‌دهد که بهترین عملکرد در حالتی است که تمام شعله درون محفظه احتراق بوده و در عین حال، دبی هوا کمینه باشد. علاوه بر این، مشخص شد که فرایند خاموشی محفظه احتراق در شرایط رقیق به صورت یکنواخت نیست، بلکه با افزایش دبی هوا ابتدا شعله بالای محفظه احتراق و سپس شعله پایین خاموش شده و درنهایت منجر به خاموشی کل محفظه احتراق در شرایط رقیق از سوخت می‌شود.