Υπολογιστική διερεύνηση των χαρακτηριστικών του τυρβώδους πεδίου ροής και ανάμειξης κατάντη αξονοσυμμετρικού φλογοσταθεροποιητή με επίδραση προθέρμανσης και διαστρωμάτωσης του μείγματος

• Κύριος συγγραφέας: Πλατάνου, Διαμάντω
• Άλλοι συγγραφείς: Κούτμος, Παναγιώτης
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Τυρβώδης ροή; Μοντέλο μεγάλων δινών; Διαστρωμάτωση καυσίμου; Turbulent flow field; Large eddy simulation; Recirculation zones

Στην παρούσα διπλωματική εργασία έγινε προσπάθεια διερεύνησης του μη αντιδρώντος πεδίου ροής και των χαρακτηριστικών ανάμειξης γύρω από σταθεροποιητικό σώμα. Η συγκεκριμένη μελέτη έγινε για ένα εύρος τιμών προθέρμανσης του αέρα αλλά και ένα εύρος παροχών για το καύσιμο. Το στερεό σώμα που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη αποτελείται από τρεις επάλληλους δίσκους οι οποίοι σχηματίζουν δύο κοιλότητες. Οι κοιλότητες αυτές δημιουργούν ζώνες ανακυκλοφορίας οι οποίες συμβάλλουν σε μεγάλο βαθμό στην μερική προ-ανάμειξη και διαστρωμάτωση του καύσιμου. Το καύσιμο εισέρχεται από τον δεύτερο κατά σειρά δίσκο και αναμειγνύεται μερικώς με τον αέρα, καταλήγοντας ως διαστρωματωμένο μείγμα στην είσοδο της περιοχής σταθεροποίησης. Έγιναν αρχικά τέσσερις ισόθερμες προσομοιώσεις για διαφορετικές τιμές της θερμοκρασίας του αέρα εισόδου. Οι τιμές της θερμοκρασίας που μελετήθηκαν ήταν 298Κ, 423Κ, 573Κ και 743Κ. Οι επόμενες προσομοιώσεις έγιναν με εισαγωγή του καυσίμου για κάθε μία απ’ τις παραπάνω θερμοκρασίες. Στην συγκεκριμένη μελέτη χρησιμοποιήθηκε ως καύσιμο το προπάνιο. Η παροχή του καυσίμου ορίστηκε με βάση μια παράμετρο δ και των ποσοστών 5%, 15% και τέλος 30%. Τα ποσοστά αυτά δείχνουν πόσο πτωχό είναι το μείγμα και πόσο κοντά είναι στην απόσβεση. Όλες οι προσομοιώσεις έγιναν με χρήση του προγράμματος Ansys Fluent. Για τον υπολογισμό της τύρβης χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο LES (Large Eddy Simulation). Τα αποτελέσματα που προέκυψαν απ’ την συγκεκριμένη μελέτη αφορούν τα πεδία των ταχυτήτων και τις συγκεντρώσεις του προπανίου. Τα σημεία που εξετάστηκαν είναι το ακτινικό διάκενο στο exit plane του bluff body και η ζώνη ανακυκλοφορίας κατάντη του bluff body. Επιπλέον τα αποτελέσματα της προσομοίωσης συγκρίνονται με αντίστοιχες πειραματικές μετρήσεις όπου αυτές ήταν διαθέσιμες.