Компьютерное моделирование течения в микрофакельных горелочных устройствах с асимметричной подачей топлива

Abstract

Выявлены основные закономерности изотермического течения топлива и окислителя в микрофакельном горелочном устройстве с односторонней подачей топлива. Получены данные компьютерного моделирования с использованием подхода DES (Detached Eddy Simulation), представляющего собой комбинацию моделей RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) и LES (Large Eddy Simulation) в разных областях пространства. Установлены эффекты влияния длины закрылка, расположенного на торцевой поверхности стабилизаторов пламени, на различные характеристики течения. Показано, что наличие закрылков приводит к существенному изменению вихревой структуры в следе за стабилизаторами. Оценено влияние длины закрылков на такие параметры течения, как протяженность зоны обратных токов в закормовой области стабилизаторов пламени, уровень среднеквадратичных пульсаций скорости в данных зонах и пр. Установлено, что с увеличением длины закрылков существенно возрастает протяженность зоны обратных токов за стабилизатором. Выявлено также, что чем короче закрылки, тем больше превышает их длину протяженность зоны обратных токов. Выполнен анализ пространственного распределения пульсаций скорости в рассматриваемом горелочном устройстве при наличии и отсутствии закрылков на торцевых поверхностях стабилизаторов пламени. Показано, что наиболее высокий уровень данных пульсаций наблюдается вблизи границы зоны обратных токов, удаленной от торца стабилизатора. Установлено, что уровень среднеквадратичных пульсаций скорости является наиболее высоким в условиях отсутствия закрылка и снижается при увеличении его длины.

Keywords

• стабилизаторы пламени; односторонняя подача топлива; cfd моделирование; зона обратных токов; закрылки