روابط و اندازه های کلی محفظه احتراق (۴)

در طراحي توربين گاز همواره اصل بر اين استوار است که کمپرسور نسبت فشار بالايي را با کمترين تعداد مراحل توليد کند؛ لذا هواي کمپرسور با سرعت بالايي از آن خارج مي­ گردد. از طرفي يک احتراق موثر در سرعت­ هاي پايين هوا روي مي­ دهد. بنابراين قبل از اينکه هواي خروجي از کمپرسور وارد محفظه احتراق گردد، از بخشي به نام ديفيوزر عبور مي­ کند که جريان زيرصوت با عدد ماخ بالا را به يك جريان با ماخ پايين تغيير سرعت مي­ دهد.

جهت طراحي مقدماتي اوليه ابعاد کلي محفظه احتراق، در ابتدا لازم است که دماي استاتيکي (T3)، فشار استاتيکي (P3)، چگالي (ρ۳) و سرعت ورودي به ديفيوزر (V3) را با استفاده از معادلات آئروديناميکي زير محاسبه نمود:

سطح مقطع ورودي ديفيوزر ( A3) و پهناي ورودي ديفيوزر ( H diff) از روابط زير محاسبه مي­ شوند:

براي احتراق خوب و افت فشار کم در محفظه احتراق، سرعت هوا در ناحيه گذرگاه بين لاينر و پوسته، و سرعت مخلوط هوا و سوخت، بايستي در محدوده­ هاي زير قرار گيرند:

  • سرعت در ناحيه بين لاينر و پوسته (Vp) مي­ بايست به گونه­ اي باشد که علاوه بر انتقال حرارت جابجايي مناسب و خنک­ کاري، افت فشار کمتري را ايجاد کند. لذا سرعت در ناحيه بين لاينر و پوسته مي­ بايست  بين ۶۰-۳۵ متر بر ثانيه باشد.
  • سرعت در ناحيه گنبدي (Vd) محفظه احتراق (dome) مي­ بايست بين ۱۲-۷ متر بر ثانيه قرار گيرد.

سطح مقطع ناحيه گنبدي ( Ad) و سطح مقطع ناحيه بين لاينر و پوسته (Ap )، به این صورت محاسبه مي­ گردند:

بنابراين سطح مقطع مرجع ( Aref) از مجموع اين دو سطوح بدست مي­ آيد:

در ادامه از روابط زير براي محاسبه قطر مرجع ، ارتفاع گنبدي  و ارتفاع مجموع دو ناحيه لاينر و پوسته استفاده مي ­شود:

براي تکميل اندازه­ هاي کلي، محاسبه طول لاينر لازم است. تجربه نشان مي­ دهد که در اکثر محفظه­ هاي احتراق نسبت طول به قطر محفظه بين ۱٫۵ تا ۲٫۲ مي­ باشد. آقای سينگ نسبت طول لاينر به ارتفاع دام در محفظه احتراق­ هاي  موتور مسافربري را مقدار ۲ پيشنهاد مي­ کند. طول کل لاينر محفظه احتراق موتور مدرن طبق محاسبات زير مي­ باشد.

4 دیدگاه درباره “روابط و اندازه های کلی محفظه احتراق (۴)

  1. فرزاد

    سلام
    ممکنه لطفا چندتا موضوع تحقیق در مورد محفظه احتراق برای درس آئروترمودینامیک معرفی کنید.در انتخاب موضوع گیر کردم.

    پاسخ

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *