دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری - انجمن هوافضای ایران مدیر مسئول: دکتر علی نوری سردبیر: دکتر حمیدرضا زارعی جانشین سردبیر: دکتر وحید خلفی دبیر تخصصی و مدیر اجرایی: دکتر میثم نوری نیارکی ویراستار انگلیسی: دکتر روح اله ملکی نشریه علمی پژوهشی مهندسی هوانوردی 17359449 16 2 2014 11 22 Performance Analysis and Optimization of Micro-turbine Combustion Chamber by Numerical Simulation تحلیل عملکرد و بهینه سازی محفظه احتراق میکروتوربین به روش عددی 47 62 121005 FA محمد صدیقی مهدی اغنیا انور احمدخواه ولید نیسی Journal Article 2020 12 26 <span>A study was conducted to investigate performance of a GTCP85-180 gas micro-turbine. It was concluded that hot compartment defects are significant in numbers. Due to the long time performance, this engine has many limitations; ignoring these limitations will cause severe damages to the hot compartment of the engine. Using numerical method which has both sufficient accuracy and low cost in comparison to experimental tests, temperature distribution and output temperature for this micro-turbine were computed. Afterward, by proposing a new geometry for the combustion chamber and conducting new simulation, a better performance was achieved. Changes in cooling holes and diluting holes configuration resulted in smoother temperature profile near the wall boundary and also output of the combustion chamber. This smoother temperature resulted in the reduction of the defects in combustion chamber and turbine blades. By comparing the temperature profile of both geometries it is evident that the proposed geometry has fewer temperature peaks in compare to the original one and it also has a smoother temperature distribution. According to the fact that mean output temperature of the original combustion chamber and proposed chamber is 950K and 1000k respectively, it is concluded that by using the proposed geometry, thermal efficiency is improved by 8 percent.</span> <span dir="RTL">با بررسی</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">های انجام شده به روی میکروتوربین گازی 180-85</span><span>GTCp </span><span dir="RTL"> مشخص گردید که عیوب قسمت داغ موتور دارای فراوانی قابل ملاحظه</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">ای می­ باشند. موتور مذکور الزاماتی را مبنی بر محدودیت کارکرد مداوم دارد و در صورت عدم رعایت این الزامات، بیشترین صدمه متوجه قسمت گرم موتور خواهد بود. از این رو با استفاده از روش</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">های عددی که ضمن داشتن دقت کافی، هزینه</span><span> </span><span dir="RTL"> بسیار پایین</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">تری را نسبت به انجام آزمایش دارند، می</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">توان توزیع فشار، سرعت و دمای خروجی محفظه احتراق استوانه</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">ای واقعی میکروتوربین را به ­دست آورده و با ارائه هندسه</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">ای جدید، عملکرد مناسب</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">تری را برای محفظه احتراق حاصل نمود. تغییرات هندسی در نوع و محل سوراخ</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">های خنک</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">کاری لایه</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">ای و سوراخ</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">های رقیق</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">سازی سبب به­ دست آوردن پروفیل دمای مناسب</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">تری در نزدیک دیواره و خروجی محفظه احتراق خواهد شد. با به­ دست آوردن توزیع دمای مناسب در مجاورت دیواره و در خروجی محفظه می</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">توان عیوب محفظه احتراق و عیوب توربین را کاهش داد. مقایسه پروفیل</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">های دما در هندسه اصلی و هندسه</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">های بهینه سازی شده نشان می</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">دهد که پروفیل دمای خروجی در هندسه جدید دارای پیک</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">های دمایی کمتری نسبت به پروفیل اصلی بوده و پروفیل دما در آن یکنواخت</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">تر می</span><span dir="RTL">­</span><span dir="RTL">باشد. متوسط دمای خروجی از محفظه احتراق اصلی 950 کلوین و متوسط دمای خروجی محفظه بهینه شده 1000 کلوین محاسبه شده، از این رو بازده حرارتی محفظه بهینه شده 8 درصد از بازده حرارتی محفظه اصلی بیشتر است.</span> https://www.joae.ir/article_121005_197a954058f7e333448ad0ad259041c2.pdf