Une étude a été menée pour étudier le schéma d'écoulement dans une chambre de combustion de turbine à gaz en utilisant des approches numériques et expérimentales. La fonction principale d'une chambre de combustion est de brûler le mélange air-carburant puis d'admettre les gaz brûlés à haute énergie, avec une température uniforme et limitée, pour entraîner les aubes de la turbine. La température des gaz ne doit pas dépasser une certaine température admissible pour éviter tout dommage des aubes. Le schéma d'écoulement dans la chambre de combustion a un grand effet sur la flamme auto-entretenue, le mélange de carburant et d'air, intensité de combustion et uniformité de la température de sortie de la chambre de combustion. Pour cette raison, une vrille à ailettes radiales a été utilisée dans cette étude pour démontrer son effet sur le schéma d'écoulement à l'intérieur de la chambre de combustion. Les ailettes de la vrille radiale avaient un profil aérodynamiquement incurvé pour permettre à l'écoulement axial entrant de tourner progressivement et donc d'inhiber la séparation de l'écoulement du côté aspiration de l'ailette. Par conséquent, une rotation douce de l'écoulement, des composantes tangentielles et de vitesse radiale plus élevées peuvent être générées à la sortie de la vrille avec une perte de pression plus faible. Trois angles d'ailette de la vrille de 40°, 50° et 60° correspondant à des nombres de tourbillons de 0,35, 0,54 et 1,13 ont été utilisés pour évaluer leur effet sur l'aérodynamique de la chambre de combustion. Les résultats montrent que le nombre de tourbillons a une relation de proportion directe avec la taille et la forme de la zone de recirculation centrale ainsi que la recirculation d'angle. Il est conclu qu'avec l'utilisation d'angles d'aube de 40°, 50 ° et 60°, les phénomènes de rupture du tourbillon se produisent à différentes intensités et tailles.

Se realizó un estudio para investigar el patrón de flujo en una cámara de combustión de turbina de gas utilizando enfoques numéricos y experimentales. La función principal de una cámara de combustión es quemar la mezcla de aire y combustible y luego admitir los gases quemados de alta energía, con temperatura uniforme y limitada, para impulsar las palas de la turbina. La temperatura del gas no debe exceder una cierta temperatura permitida para evitar cualquier daño de las palas. El patrón de flujo dentro de la cámara de combustión tiene un gran efecto en la llama autosostenida, la mezcla de combustible y aire, la intensidad de la combustión y la uniformidad de la temperatura de salida del combustor. Por esta razón, se utilizó un remolino de paletas radiales en este estudio para demostrar su efecto en el patrón de flujo dentro del combustor. Las paletas del remolino radial tenían un perfil aerodinámicamente curvado para permitir que el flujo axial entrante girara gradualmente y, por lo tanto, para inhibir la separación del flujo en el lado de succión de la paleta. Por lo tanto, se pueden generar componentes de giro de flujo suave, tangenciales y de velocidad radial más altos en la salida del remolino con menor pérdida de presión. Tres ángulos de paleta del remolino de 40°, 50° y 60° correspondientes a los números de remolino de 0.35, 0.54 y 1.13 se utilizaron para evaluar su efecto en la aerodinámica de la cámara de combustión. Los resultados muestran que el número de remolino tiene una relación de proporción directa con el tamaño y la forma de la zona de recirculación central, así como con la recirculación de la esquina. Se concluye que con el uso de un remolino de ángulos de álabe de 40°, 50 ° y 60°, el fenómeno de ruptura del vórtice ocurre a diferentes intensidades y tamaños.

A study was conducted to investigate the flow pattern in a gas turbine combustor using numerical and experimental approaches.The main function of a combustor is to burn the air-fuel mixture then to admit the high energy burnt gases, with uniform and limited temperature, to drive the turbine blades.The gas temperature must not exceed a certain allowable temperature to prevent any damage of the blades.Flow pattern within the combustor has a great effect on the self sustaining flame, mixing of fuel and air, combustion intensity and combustor exit temperature uniformity.For this reason, a radial vaned swirler was used in this study to demonstrate its effect on the flow pattern within the combustor.The radial swirler vanes had an aerodynamically curved profile to allow the incoming axial flow to turn gradually and hence to inhibit the flow separation on the suction side of the vane.Therefore, smooth flow turning, higher tangential and radial-velocity components can be generated at the swirler exit with lower pressure loss.Three swirler vane angles 40°, 50° and 60° corresponding to swirl numbers of 0.35, 0.54 and 1.13 were used to evaluate their effect on the combustor aerodynamics.The results show that the swirl number has a direct proportion relationship with the size and shape of the central recirculation zone as well as the corner recirculation.It is concluded that with the use of 40°, 50° and 60° vane angles swirler, the vortex breakdown phenomena occurs at different intensities and sizes.

أجريت دراسة للتحقيق في نمط التدفق في جهاز احتراق توربينات الغاز باستخدام الأساليب العددية والتجريبية. وتتمثل الوظيفة الرئيسية لجهاز الاحتراق في حرق خليط الهواء والوقود ثم الاعتراف بالغازات المحترقة عالية الطاقة، مع درجة حرارة موحدة ومحدودة، لدفع شفرات التوربينات. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الغاز درجة حرارة معينة مسموح بها لمنع أي ضرر للشفرات. نمط التدفق داخل جهاز الاحتراق له تأثير كبير على اللهب الذاتي الاستدامة، وخلط الوقود والهواء، شدة الاحتراق وتوحيد درجة حرارة خروج الحارق. لهذا السبب، تم استخدام دوامة ذات دوامة شعاعية في هذه الدراسة لإثبات تأثيرها على نمط التدفق داخل الحارق. كانت دوامات الدوامة الشعاعية ذات شكل منحني ديناميكي هوائيًا للسماح للتدفق المحوري الوارد بالدوران تدريجيًا وبالتالي لمنع فصل التدفق على جانب الشفط من الريشة. لذلك، يمكن إنشاء دوران سلس للتدفق، ومكونات تماسية وسرعة شعاعية أعلى عند مخرج الدوامة مع انخفاض في الضغط. ثلاث زوايا دوامة ذات ريشة 40درجة و 50درجة و 60درجة تم استخدام أرقام دوامة من 0.35 و 0.54 و 1.13 لتقييم تأثيرها على الديناميكا الهوائية للاحتراق. تظهر النتائج أن عدد الدوامة له علاقة تناسب مباشرة مع حجم وشكل منطقة إعادة التدوير المركزية وكذلك إعادة تدوير الزاوية. تم استنتاج أنه مع استخدام زوايا دوامة بزاوية 40 درجة و 50 درجة و 60درجة، تحدث ظواهر انهيار الدوامة بكثافة وأحجام مختلفة.