تاثیر مدل های انتقال گرمای تشعشعی بر پیش بینی شعله ی چرخشی متان- هوا در یک محفظه ی احتراق مدل توربین گاز

در مقاله حاضر، به تحلیل عددی سه بعدی جریان واکنشی، چرخشی و دیفیوژنی متان و هوا در محفظه ی احتراق مدل یک توربین گاز مبتنی بر روش حجم محدود برای بررسی عملکرد دو مدل تشعشعی متداول، مدل انتقال مجزا (DTRM) و مدل تشعشعی P-1 پرداخته شده است. از مدل تنش های رینولدز (RSM) برای پیش بینی جریانات آشفته و از مدل اضمحلال گردابه (EDM) برای بررسی واکنش جریان بهره گرفته شده است. روش بالادست مرتبه دوم برای گسسته سازی جمله های جا به جایی تمام معادلات ترابری به کار رفته است. الگوی سیمپلسی برای کوپل کردت جمله های فشار و سرعت به کار رفته است. میانگین وزنی گازهای خاکستری (WSGGM) برای محاسبه ی خواص تشعشعی گازها استفاده شده است. نتایج عددی حاصل، در حالت اعمال انتقال گرمای تشعشعی و هم چنین بدون انتقال گرمای تشعشعی با نتایج تجربی معتبر موجود مورد مقایسه قرار گرفته و عملکرد دو مدل تشعشعی ذکر شده از دیدگاه قابلیت های محاسباتی و هم چنین دقت شبیه سازی ارزیابی شده است. مقایسه ی نتایج عددی، اهمیت نقش مدل های تشعشع را به ویژه در رابطه با محاسبه شار گرمایی وارد بر دیواره نشان می دهد. هر دو مدل تشعشعی انتقال مجزا و مدل P-1 در پیش-بینی دمای گازهای درون محفظه، نتایج مشابهی را ارائه می دهند. اگر چه مدل انتقال مجزا زمان محاسباتی بسیار بیش تری نیاز دارد. مدل تشعشعی P-1 شار گرمایی وارد بر دیواره را بیش از میزان حقیقی پیش بینی می کند.