Numeryczna ocena modelu równowagowego spalania w mikroturbinach metanowych

Abstrakt

Współcześnie, podczas przygotowywania badań CFD, istnieje konieczność znalezienia kompromisu między dokładnością wyników (zastosowanymi modelami) a kosztem obliczeniowym. W niniejszym badaniu model spalania równowagowego typu dyfuzyjnego został oceniony metodą porównawczej analizy numerycznej, przy zastosowaniu go do dyfuzyjnej komory spalania mikro turbiny gazowej zasilanej metanem. Aby tego dokonać, przeprowadzono dwukrotnie symulację dyfuzyjnej komory spalania: raz z wykorzystaniem równowagowego modelu spalania dyfuzyjnego, a drugi raz z użyciem modelu spalania dyfuzyjnego opartego o płomyki („flamelet” z j. ang. – z wykorzystaniem mechanizmu reagowania Gri-Mech 3.0), który jest odpowiedni dla tego rodzaju zastosowań. Porównano cieplne parametry pracy obu symulacji, a ich analiza wykazała, że model równowagowy pozwala uzyskać bardzo zbliżone wyniki (a zatem wiarygodne) w porównaniu z bardziej złożonym i precyzyjnym modelem spalania, jakim jest model spalania dyfuzyjnego opartego o płomyki.