Решена задача численного моделирования течения газа с горением распыленного жидкого топлива (использовалась модель равновесного горения pdf наряду с моделью частично перемешанной смеси) в кольцевой камере сгорания газотурбинного двигателя. Численное моделирование выполнялось в расчетном комплексе Ansys Fluent. Цель расчетов - моделирование радиальной и окружной неравномерности поля температур газа на выходе из камеры сгорания. В результате проведенных расчетов установлено, что точность моделирования радиальной и окружной неравномерности поля температур газа на выходе из камеры сгорания является неудовлетворительной при использовании <$E k~-~epsilon> модели турбулентности с исходными настройками для расчетного комплекса Ansys Fluent. При этом, максимальное значение радиальной неравномерности поля температур газа на выходе из камеры сгорания превышало значение, полученное в эксперименте, на 12,61 %, а максимальное значение окружной неравномерности - на 12,69 %. Для повышения точности моделирования неравномерности поля температур на выходе из камеры сгорания проведен численный эксперимент по исследованию влияния степени турбулентной диффузии компонент газа на величину неравномерности поля температур. Для снижения величины неравномерности поля температур на выходе из камеры сгорания увеличивалась степень турбулентной диффузии компонент газа по отношению к исходному варианту расчета, выполненного с использованием <$E k~-~epsilon> модели турбулентности с исходными настройками для расчетного комплекса Ansys Fluent, путем уменьшения турбулентного числа Шмидта Sc в модели турбулентности. Для исходных настроек модели турбулентности <$E k~-~epsilon> в расчетном комплексе Ansys Fluent турбулентное число Шмидта Sc = 0,85. Численный эксперимент выполнен для значений Sc = 0,6; Sc = 0,4 и Sc = 0,2. Результаты численного эксперимента подтвердили влияние величины турбулентного числа Шмидта Sc на результат расчета поля температур газа на выходе из камеры сгорания, при уменьшении величины Sc уровень окружной и радиальной неравномерностей поля температур газа снижается. Однако степень снижения радиальной и окружной неравномерностей при снижении величины Sc разная. Поэтому для обеспечения высокой точности расчета как окружной, так и радиальной неравномерностей поля температур газа было предложено вместо постоянной величины турбулентного числа Шмидта Sc использовать переменное значение, зависящее от температуры газа. Функциональная зависимость турбулентного числа Шмидта Sc от температуры газа была реализована в расчетном комплексе Ansys Fluent с помощью функции пользователя (UDF). Результаты моделирования поля температур газа с использованием предложенной UDF-функции для турбулентного числа Шмидта Sc удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными как для радиальной, так и окружной неравномерностей поля температур газа на выходе из камеры сгорания.

 Наукова періодика України 

---

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"