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Efecto de la forma del puerto de la boquilla del inyector de combustible del combustor de microturbina de gas en la formación de mezcla de gas para la combustión

Autores: He, Yang; Kim, Chul-Ho

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Efecto de la forma del puerto de la boquilla del inyector de combustible del combustor de microturbina de gas en la formación de mezcla de gas para la combustión


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Diseño
Boquilla de inyección
Inyector de combustible
Eficiencia de combustión
Formación de gas mezclado
Análisis CFD

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El objetivo de este estudio fue optimizar el diseño del orificio de la boquilla de inyección del inyector de combustible de un motor modelo MGT. Para lograr una mayor eficiencia de combustión del gas mezclado en la cámara de combustión, primero se debe formar un gas homogéneo bien mezclado para acelerar la propagación de la llama en la cámara y alcanzar una mayor temperatura y presión de combustión. En este estudio, se diseñaron cuatro formas diferentes del orificio de la boquilla del inyector de combustible, y se analizaron numéricamente las características de formación del gas mezclado en la cámara. Se analizaron y compararon tres parámetros: la penetración, la difusividad y la cantidad de combustible inyectado, para encontrar la forma óptima del orificio de la boquilla con la mayor eficiencia de combustión en la cámara. Se realizó un análisis CFD utilizando un código CFD de propósito general llamado PHOENICS (ver. 2020). Basado en los resultados del análisis, se encontró que la longitud de penetración (lp), el ángulo de difusión () y el caudal volumétrico (Qf) del combustible inyectado del Modelo 3 tenían las mejores características de inyección para la condición de formación de gas bien mezclado en la cámara de combustión. Especialmente, el caudal volumétrico del combustible inyectado del Modelo 3, que afecta directamente la potencia de salida del motor, aumentó en más del 5%. Este resultado es útil e informativo para la fabricación de un combustor de muestra para una prueba de rendimiento de combustión del motor de turbina de gas modelo.

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