Simulaciones de Grandes Remolinos de Características de Flujo de Reacción No Estacionaria Usando Cuatro Modelos Geométricos de Combustores
Autores: Meng, Nan; Li, Feng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Simulaciones de Grandes Remolinos de Características de Flujo de Reacción No Estacionaria Usando Cuatro Modelos Geométricos de Combustores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Inestabilidad de combustión
Cámaras de combustión
Turbinas de gas
Motores aéreos
Fluctuación de llama
Fluctuación de presión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
La inestabilidad de la combustión constituye la principal fuente de pérdida en cámaras de combustión, turbinas de gas y motores aéreos, y afecta el rendimiento de la combustión o resulta en una oscilación local repentina. Por lo tanto, este estudio investigó los factores que afectan la fluctuación de la llama en campos de flujo de combustión no estacionarios a través de simulaciones de grandes remolinos. Se estudiaron los efectos de los orificios primarios y secundarios en un quemador de tres torbellinos en la propagación de la llama y la fluctuación de presión en un campo de combustión. Además, se obtuvieron las oscilaciones de energía y las frecuencias dominantes en el campo de combustión utilizando la técnica de densidad espectral de potencia. Los resultados revelaron una variación en la estructura del vórtice y la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz en el campo de combustión, junto con una variación en la pulsación de presión durante la propagación de la llama bajo la influencia de las estructuras de orificios primarios y secundarios. Adicionalmente, se obtuvieron las distribuciones espaciales de la oscilación de presión y la amplitud de la tasa de liberación de calor, revelando que lo anterior aumentó debido a los orificios primarios y secundarios en el campo de combustión, alcanzando un pico en la capa de cizallamiento y las regiones de estructura de vórtice.
Descripción
La inestabilidad de la combustión constituye la principal fuente de pérdida en cámaras de combustión, turbinas de gas y motores aéreos, y afecta el rendimiento de la combustión o resulta en una oscilación local repentina. Por lo tanto, este estudio investigó los factores que afectan la fluctuación de la llama en campos de flujo de combustión no estacionarios a través de simulaciones de grandes remolinos. Se estudiaron los efectos de los orificios primarios y secundarios en un quemador de tres torbellinos en la propagación de la llama y la fluctuación de presión en un campo de combustión. Además, se obtuvieron las oscilaciones de energía y las frecuencias dominantes en el campo de combustión utilizando la técnica de densidad espectral de potencia. Los resultados revelaron una variación en la estructura del vórtice y la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz en el campo de combustión, junto con una variación en la pulsación de presión durante la propagación de la llama bajo la influencia de las estructuras de orificios primarios y secundarios. Adicionalmente, se obtuvieron las distribuciones espaciales de la oscilación de presión y la amplitud de la tasa de liberación de calor, revelando que lo anterior aumentó debido a los orificios primarios y secundarios en el campo de combustión, alcanzando un pico en la capa de cizallamiento y las regiones de estructura de vórtice.